Efficacia di mepolizumab nei pazienti con rinosinusite cronica, polipi nasali e asma eosinofilo grave in comorbidità (MepoRiNaPAs)

La rinosinusite cronica (CRS) è stata divisa in due sottotipi: CRS con (CRSwNP) e senza polipi nasali (CRSsNP), che non solo differiscono in termini di presenza di polipi, ma sembrano anche avere patogenesi e presentazioni cliniche distinte. È noto che i pazienti con CRSwNP hanno un carico di malattia maggiore rispetto a quelli affetti da CRSsNP per quanto riguarda la gravità della malattia e lo scarso trattamento. Più specificamente, circa l'85% dei pazienti con CRSwNP è caratterizzato da sintomi gravi, malattia ricorrente e un endotipo Th2 dominante associato a una marcata infiltrazione di eosinofili e mastociti, iperplasia del calice e livelli aumentati di citochine infiammatorie Th2 tra cui l'interleuchina IL-4, IL- 5 e IL-13. Un ulteriore segno distintivo della CRSwNP è la perdita della sana funzione di barriera nelle cellule epiteliali sinonasali, l'aumento della permeabilità, la diminuzione della resistenza epiteliale e un alto grado di rimodellamento dei tessuti rispetto alle cellule dei pazienti con CRSsNP e degli individui di controllo. Questa perdita della funzione barriera riflette un processo infiammatorio generale, sebbene non sia chiaro se le cellule epiteliali siano intrinsecamente anormali o se lo stato sia indotto. Il trattamento per la CRS è più frequentemente a base di glucocorticoidi, ma la risposta è piuttosto variabile nei pazienti con polipi nasali e gli effetti collaterali degli steroidi orali ne limitano l'efficacia a lungo termine. È stata osservata una relazione inversa tra l’espressione del recettore β dei glucocorticoidi nel tessuto dei polipi nasali e l’efficacia degli steroidi. Inoltre, l’accumulo di neutrofili nel tessuto dei polipi nasali è stato correlato all’insensibilità ai corticosteroidi. Alcuni individui mostrano un livello molto elevato di resistenza alla terapia steroidea, sottolineando così la necessità di terapie mirate ai meccanismi fisiopatologici non responsivi agli steroidi coinvolti nella formazione dei polipi sinusali.

L’asma è spesso una condizione di comorbidità che condivide una fisiopatologia simile nei pazienti con CRSwNP, che colpisce il 20-60% dei soggetti malati. Tuttavia, sottogruppi specifici di pazienti come quelli con polipi nasali arricchiti di IL-5 sono caratterizzati da una maggiore percentuale di asma e interventi chirurgici di revisione. Clinicamente, la CRSwNP con comorbilità asmatica (CRSwNP + AS) è associata a sintomi seno-nasali ancora più gravi e a una peggiore qualità della vita ed è più difficile da trattare sia dal punto di vista medico che chirurgico. Di conseguenza, l’asma in presenza di poliposi nasale è più difficile da controllare, essendo più incline alle riacutizzazioni, con una maggiore ostruzione delle vie aeree e un’infiammazione eosinofila più estesa.

Sebbene esista apparentemente una chiara correlazione tra l’infiammazione senonasale e quella delle vie aeree inferiori nei pazienti con CRSwNP+AS, i meccanismi sottostanti definitivi rimangono scarsamente chiariti. È stato dimostrato che il microbiota delle vie aeree, ovvero le comunità microbiche specifiche di nicchia tra cui batteri, funghi, archaea e virus che popolano le vie respiratorie, svolge un ruolo fondamentale nella salute delle vie aeree e nell'omeostasi delle cellule immunitarie, compresa la regolazione degli eosinofili, attraverso la sua costante interazione con il sistema immunitario della mucosa. Le alterazioni nella composizione e nella diversità del microbioma nel tratto respiratorio possono contribuire alla diafonia infiammatoria osservata in CRSwNP + AS e forse influenzare la risposta dei pazienti al trattamento. È stato dimostrato che la disbiosi del microbiota nasale e delle vie aeree inferiori è implicata nella persistenza di endotipi infiammatori caratteristici sia nella CRSwNP che nell’asma. È stato dimostrato che la disbiosi batterica è correlata allo stato di CRS e che specifiche classificazioni tassonomiche del microbiota sono correlate ai fenotipi dei pazienti, inclusa la presenza di polipi nasali. Un'elevata percentuale di pazienti affetti da CRSwNP è colonizzata da Staphylococcus (S.) aureus e gli anticorpi IgE contro le enterotossine di S. aureus si trovano frequentemente nei campioni di tessuto malato. Sia i batteri S. aureus che quelli Pseudomonas aeruginosa possono distruggere la barriera epiteliale contribuendo ai presunti meccanismi fisiologici per lo sviluppo di CRSwNP. È stato precedentemente dimostrato che S. aureus è in grado di guidare l'infiammazione di tipo Th2 nella CRSwNP e che l'espressione di IL-5 e di IgE contro i superantigeni di S. aureus (SE-IgE) all'interno del tessuto polipico è associata a comorbilità di asma e recidiva di CRSwNP. Inoltre, i composti antimicrobici tra cui lisozima, proteine ​​S100 e β-defensine sono tutti diminuiti nei pazienti con CRSwNP rispetto ai controlli abbinati. Questa riduzione delle difese naturali potrebbe svolgere un ruolo chiave nello spostare l’equilibrio verso la disbiosi. Inoltre, oltre al microbioma batterico che è stato al centro degli studi più recenti, è stato recentemente emerso il contributo del microbiota fungino alle malattie allergiche delle vie aeree. Un meccanismo patogeno alternativo proposto per la CRS influenzata da Th2 è che le cellule T sono allergiche ai funghi nell'ambiente ambientale, portando a un'infiammazione allergica caratterizzata da uno stato Th2-alto. Nel complesso, è attualmente riconosciuto un ruolo distinto del microbioma nella CRSwNP e nella patogenesi dell’asma. Tuttavia, il significato delle interazioni tra la flora delle vie aeree inferiori/superiori e la risposta infiammatoria locale e sistemica dell'ospite non è stato ancora ben definito, né tale conoscenza viene sfruttata per una classificazione più accurata dei pazienti e la selezione della migliore manipolazione terapeutica possibile per modificare la progressione della malattia. .

Evidentemente, un approccio diagnostico ottimale per CRSwNP + AS includerebbe l’uso di biomarcatori molto specifici che garantiscano un’endotipizzazione dettagliata, mentre vi è un crescente consenso sul fatto che entrambe le malattie dovrebbero essere trattate per migliorare l’esito terapeutico. Tuttavia, la gestione dei pazienti con CRSwNP + AS che rimangono non controllati nonostante l’intervento medico e spesso chirurgico rappresenta una grande sfida per i medici. Fortunatamente, dall’avvento delle terapie biologiche si sono verificate innovazioni ed espansioni significative nell’armamentario terapeutico. Farmaci biologici mirati (anticorpi monoclonali contro IL-4, IL-5, IL-13 e IgE) per il trattamento dell'asma vengono ora utilizzati per la CRSwNP con risultati incoraggianti.

Recentemente, mepolizumab (Nucala; GlaxoSmithKline), un mab umanizzato anti-IL5 noto per down-regolare efficacemente la via infiammatoria eosinofila e per mostrare un beneficio clinico in pazienti con asma eosinofilo grave, ha completato uno studio di fase 3 (SYNAPSE; NCT03085797) che comprendeva 413 soggetti con CRSwNP. I primi risultati hanno mostrato che il trattamento con mepolizumab aveva una differenza significativa nel punteggio mediano dei polipi nasali rispetto al basale (-0,73; IC 95%: da -1,11 a -0,34) e nel punteggio analogico visivo dell'ostruzione nasale rispetto al basale (-3,14; IC 95%: - 4.09-2.18; dati non pubblicati). Tuttavia, esistono solo studi longitudinali limitati che valutano l’efficacia di questo biologico nei pazienti con CRSwNP+AS, mentre la valutazione della modalità di azione e dei biomarcatori che predicono la reattività restano da chiarire.

Nonostante il razionale convincente per il targeting sistemico dei percorsi condivisi nella CRSwNP+AS con nuovi farmaci biologici, nella pratica clinica il naso e i polmoni sono spesso trattati come entità separate e queste terapie sono considerate piuttosto impegnative per i medici a causa del loro costo elevato e della necessità di un’attenta selezione dei pazienti e trattamento adeguato. Inoltre, il processo decisionale terapeutico è ancora basato su un approccio basato su tentativi ed errori, che porta a fallimenti o ricadute del trattamento. Esiste chiaramente la necessità di un approccio di medicina personalizzata che consenta una previsione più accurata della scelta appropriata del farmaco al momento della valutazione iniziale e, idealmente, comunichi le possibilità di successo a lungo termine a un singolo paziente.

L'obiettivo principale di questo studio RWE a tre bracci (CRSwNP+AS, CRSwNP-AS, controlli sani) è quello di sviluppare firme di biomarcatori del microbioma ospite di valore sia diagnostico che predittivo al fine di fornire una linea guida razionale per la selezione di mepolizumab nel trattamento di precisione dei pazienti con CRSwNP+AS.

In questo contesto, il potenziale terapeutico di mepolizumab sarà valutato in relazione alle presentazioni piuttosto eterogenee dell'infiammazione Th2 e della struttura del microbioma delle vie aeree. Il protocollo affronterà la questione del coinvolgimento della disbiosi del microbioma nell'attivazione e nella disfunzione immunitaria che contribuiscono alla diversità CRSwNP + AS e approfondirà i complessi modelli di interazioni molecolari ospite-microbiota nelle vie aeree superiori e inferiori che possono modellare la predisposizione clinica dei pazienti alla terapia con mepolizumab .

Per raggiungere gli obiettivi dello studio viene proposto un disegno longitudinale che combina valutazioni cliniche con analisi multi-omiche ad alto rendimento di campioni di pazienti e bioinformatica avanzata per l'integrazione dei dati. Il punto di partenza del progetto sarà il reclutamento consensuale di controlli sani, partecipanti CRSwNP + AS e CRSwNP - AS. La raccolta dei campioni biologici dai pazienti e la valutazione clinica/misurazione della conta cellulare avranno luogo al basale, ovvero il giorno di inizio del trattamento prima della somministrazione di mepolizumab (T0) e a 3 (T3), 6 (T6) e 12 (T12) mesi dopo inizio di mepolizumab. I campioni di partecipanti sani verranno raccolti solo al basale (T0) e analizzati in parallelo con i corrispondenti campioni di pazienti con CRSwNP. Il DNA e l'RNA saranno isolati dall'espettorato indotto e dai campioni nasali raccolti a T0 e T3 per il successivo sequenziamento dell'amplicone del gene rRNA 16S, sequenziamento del DNA shot-gun (applicato solo in un numero selezionato di pazienti e controlli sani) e sequenziamento di RNA in massa (RNAseq), per identificare rispettivamente le modifiche del microbiota delle vie aeree e l’espressione genica differenziale. Allo stesso tempo verranno analizzate anche le cellule mononucleari del sangue periferico (PBMC) di un numero rappresentativo di pazienti e controlli sani mediante sequenziamento dell'RNA a singola cellula (scRNAseq). In parallelo, il modello dinamico di citochine/chemochine nei campioni di siero/vie aeree sarà determinato mediante test immunologici xMAP a T0 e T3. Successivamente, verranno intrapresi confronti multipli a livello del microbioma e dei parametri dell'ospite principalmente attraverso due percorsi. In primo luogo, tra pazienti e controlli sani al T0 per valutare le differenze tra malattia e condizione "normale"; In secondo luogo, a coppie in ciascun paziente al T0 e a intervalli di tempo, principalmente al T3, dopo l’intervento terapeutico, per individuare potenziali alterazioni in risposta a mepolizumab. Successivamente, verrà intrapresa un'analisi integrativa approfondita che coinvolgerà dati clinici e dati multi-omici (da microbioma, RNAseq di massa, scRNAseq e analisi di citokinome/chemokinome) per studiare le possibili interazioni microbioma-ospite. Infine, questa analisi integrativa verrà sfruttata per ottenere una visione globale dei geni hub, dei mediatori infiammatori e dei taxa microbici coinvolti nelle interazioni chiave e per costruire firme di biomarcatori che potrebbero servire come indicatori di specifici sottotipi di malattie e/o predittori dell'esito del trattamento con mepolizumab.