De effectiviteit van Kuvan bij Amish PKU-patiënten

Fenylketonurie (PKU) wordt veroorzaakt door een tekort aan het enzym fenylalaninehydroxylase (PAH). PAK is verantwoordelijk voor de snelheidsbeperkende stap in het katabolisme van fenylalanine. Deze reactie is afhankelijk van tetrahydrobiopterine (BH4). BH4 is een katalytische cofactor voor het enzym PAH. Van suppletie met synthetisch BH4 (saproterinedihydrochloride of KuvanTm) is aangetoond dat het bij bepaalde patiënten de resterende PAK-activiteit activeert en het Phe-gehalte verlaagt. Het kan ook een chaperonne-effect hebben door abnormaal PAK-eiwit te binden en de afbraak ervan te verminderen. Saproterin is een goedgekeurd oraal geneesmiddel dat is ontwikkeld om de fenylalaninespiegels (Phe) in het bloed te verlagen en de Phe-tolerantie te verhogen bij op BH4 reagerende patiënten met hyperfenylalaninemie.

Van bepaalde genotypen is gevonden dat ze goede voorspellers zijn van de reactie op saproterine; deze correlaties zijn echter onvolmaakt. Daarom is de standaardzorg het uitvoeren van een proef met saproterinetherapie om de responsiviteit bij elke PAH-patiënt te beoordelen, ongeacht het genotype. Momenteel omvat deze aanbeveling geen patiënten met twee nulmutaties.

Het doel van deze studie is om te bepalen of Amish-patiënten met PKU responsief reageren na een langdurig onderzoek met hoge doses saproterine. De betreffende populatie heeft een hoge frequentie van een specifieke splitsingsplaatsmutatie, de 1066-11G>A-mutatie. Deze mutatie van de splitsingsplaats leidt tot eiwitconformatieveranderingen en opheffing van de functie. Eerdere studies van dit genotype hebben <1% resterende activiteit van het PAK-enzym en een onbeduidende respons op saproterine aangetoond. In dit specifieke onderzoek werden de Phe-waarden echter pas gedurende 24 uur na een enkelvoudige dosis BH4-uitdaging bij de standaarddosis van 20 mg/kg geëvalueerd.

Onlangs suggereert observatie bij verschillende Amish-patiënten enige belofte dat deze patiënten mogelijk reageren op Saproterin na een langere proefperiode van de medicatie (Persoonlijk commentaar - Samuel Yang, MD). Bovendien hebben onderzoeken die de PAK-enzymactiviteit bij deze patiënten evalueerden, bewijs gevonden dat dit genotype mogelijk hogere cofactorconcentraties nodig heeft voor optimale enzymactiviteit en daarom mogelijk een hogere dosis saproterine nodig heeft dan de momenteel aanbevolen 20 mg/kg (9). Tot op heden is er geen formele klinische proef uitgevoerd.

Om de vraag te beantwoorden of dit genotype gedurende een langere periode reageert op saproterine bij hogere doses, stellen de onderzoekers een gerandomiseerde klinische studie voor waarin Phe-waarden in het bloed worden vergeleken bij patiënten die worden behandeld met een standaarddosis saproterine en bij patiënten die worden behandeld met een hoge dosis saproterine. De resultaten van deze studie zouden een nieuwe populatie van op saproterine reagerende PKU-patiënten kunnen onthullen. Dit zou andere nulmutaties van het PAH-gen en hun respons op saproterine in twijfel kunnen trekken. Dit kan leiden tot onderzoek naar genotypen waarvan eerder werd gedacht dat ze niet reageerden op saproterine. Verder is gebleken dat dieetbehandeling alleen om culturele en economische redenen moeilijk is voor de Amish-bevolking.

Deze studie zal patiënten uit drie lokale centra omvatten met het potentieel van een vierde, buiten de staat, deelnemend centrum. Alle patiënten worden ingeschreven via het Universitair Ziekenhuis Case Medical Center. Toestemming wordt telefonisch of persoonlijk verkregen.

• Amish-patiënten van Universitaire Ziekenhuizen Case Western Reserve/Rainbow Baby's en Kinderziekenhuis/Centrum voor Menselijke Genetica
• Amish-patiënten uit het Akron Children's Hospital in Akron, Ohio
• Amish-patiënten van het Center for Children with Special Needs (DDC-kliniek), Middlefield, Ohio
• Patiënten van het Shodair-kinderziekenhuis in Helena, Montana. Deze patiënten kunnen worden aangeworven als er meer patiënten nodig zijn om ons inschrijvingsdoel te halen.

Studiepatiënten zullen zich voor 5 kantoorbezoeken presenteren aan de kliniek van hun voorkeur. Eerste toetsing/Deel 1: duur 4 weken

Gerekruteerde patiënten zullen voor deel 1 van het onderzoek naar de kliniek komen. Nadat geïnformeerde toestemming is verkregen, zullen moleculair genetische tests worden uitgevoerd. Het testen omvat sequentieanalyse van het PAH-gen. Deze tests zijn nodig om de specifieke genotypen in elke patiënt te identificeren. De onderzoekers verwachten dat de meerderheid van deze populatie homozygoot of heterozygoot is voor de hierboven beschreven splitsingsplaatsmutatie. Alle patiënten die na sequencing één (of geen) identificeerbare mutatie hebben, worden niet in het onderzoek opgenomen. Aan het einde van het onderzoek zullen genotypen worden gegroepeerd en afzonderlijk worden geanalyseerd. Patiënten die geen genetische tests willen ondergaan, zullen niet in de studie worden opgenomen.

Bij elke patiënt wordt ook een eerste Phe-bloedspiegel afgenomen in de vorm van een gedroogde bloedvlek op een filterpapierkaart die door het testbedrijf wordt geleverd. Alle Phe-testen zullen worden uitgevoerd in een door de Clinical Laboratory Improvement Amendment (CLIA) gecertificeerd laboratorium in The Clinic for Special Children in Strasburg, PA.

Bij dit eerste bezoek zullen ook tools voor baseline-evaluatie (BRIEF, PKU-QOL) worden uitgevoerd. Patiënten krijgen een uniek onderzoeksnummer van onze apotheek voor onderzoeksgeneesmiddelen en beginnen met deel 1 van de studie zoals hieronder beschreven.

In deel 1 van het onderzoek krijgen patiënten geen medicatie. Elke patiënt zal alleen met een dieet worden behandeld. Patiënten zullen een stabiel Phe-beperkt dieet (inclusief flesvoeding) volgen dat consistent is met hun dieet op het moment van inschrijving. Dit wordt bijgehouden door middel van eetdagboeken die 3 dagen per week worden bijgehouden. Concreet wordt van patiënten verwacht dat ze dagboeken bijhouden gedurende de 3 opeenvolgende dagen voorafgaand aan de bloedafname. Op basis van deze dagboeken wordt de gemiddelde wekelijkse Phe-inname en Phe-tolerantie berekend en geregistreerd. Patiënten zullen ook een voedselfrequentietool invullen, die tijdens het eerste bezoek van deel 1, 2 en 3 zal worden beoordeeld. We zullen alle bovenstaande hulpmiddelen gebruiken, en patiënten regelmatig toegang geven tot onze diëtist om het behoud van een stabiel dieet aan te moedigen.

De Phe-concentratie in het bloed wordt wekelijks (elke maandag) gemeten met bloedspotkaarten. Patiënten hebben geen wekelijkse kliniekbezoeken nodig om Phe-waarden te laten bepalen. Bloedvlekkaarten worden bij hen thuis uitgevoerd en vervolgens naar het referentielaboratorium gestuurd. Om patiënten te leren en in staat te stellen zich op hun gemak te voelen bij het thuis uitvoeren van hun eigen bloedspots, reist verplegend personeel (van de DDC-kliniek) wekelijks naar het huis van elke patiënt voor deel 1 van het onderzoek (in totaal 3 bloedspots thuis). Voor deel 2 en 3 van het onderzoek zullen de patiënten en families die daartoe in staat zijn, hun eigen bloedvlekken thuis uitvoeren. Die gezinnen die zich ongemakkelijk voelen bij het uitvoeren van hun eigen bloedvlekken, zullen hun bloedvlekken blijven laten verzamelen door thuisverpleging.

Eerste bezoek:

• Veneuze bloedafname voor PAH-gensequencing
• Baseline Phe-niveau door gedroogde bloedvlekkaart op kantoor
• Hulpmiddelen voor uitvoerend functioneren en kwaliteit van leven (BRIEF, PKU-QOL) gegeven
• Baseline dieetinformatie verzameld en vastgelegd. Gemiddelde wekelijkse Phe berekend, Phe tolerantie berekend.
• Tool voor voedselfrequentie voltooid en beoordeeld.

Bloed-Phe-waarden en Phe-tolerantie uit deel 1 van het onderzoek (alleen over de dieetbehandeling) zullen worden vergeleken met de bloed-Phe-waarden en Phe-tolerantie uit deel 2 en 3, over laaggedoseerde en hooggedoseerde behandeling.

Deel 2: lengte - 4 weken

Onderzoeksaantallen zullen worden gerandomiseerd in groepen met "standaarddosis saproterine" of "hooggedoseerde saproterine" (behandelingsgroep A of behandelingsgroep B). De geneesmiddelenapotheek voor onderzoek zal aan het begin van elke behandelingsperiode hun medicatie in kits aan de studiepatiënten verstrekken. De beoogde hoge dosis saproterine is 40 mg/kg (naar boven afgerond op de dichtstbijzijnde 500 mg), geleverd in de vorm van voorverpakte poederzakjes van 500 mg. De gelabelde dosering op deze pakketten wordt gedekt door de apotheek voor onderzoek en is niet identificeerbaar voor patiënten. De standaarddosis saproterine is 20 mg/kg (afgerond op de dichtstbijzijnde 100 mg) in de vorm van tabletten van 100 mg. De dosering van de tabletten zal niet identificeerbaar zijn voor patiënten. Medicatie wordt eenmaal daags oraal gegeven.

Eerste deel 2 bezoek: na 4 weken alleen dieetperiode

• Eetdagboeken verzameld voor de afgelopen 4 weken (3 per week). Gemiddelde wekelijkse Phe berekend, Phe tolerantie berekend.
• Tool voor voedselfrequentie voltooid en beoordeeld.
• Baseline Phe-niveau getekend door gedroogde bloedvlekkaart op kantoor
• Hulpmiddelen voor uitvoerend functioneren en kwaliteit van leven (BRIEF, PKU-QOL) gegeven
• Geleverd met medicatiekits (hoge of standaard dosis, levering voor 4 weken)

Laatste deel 2 bezoek: na 4 weken behandeling

• Eetdagboeken verzameld voor de afgelopen 4 weken (3 per week). Gemiddelde wekelijkse Phe berekend, Phe tolerantie berekend.
• Hulpmiddelen voor uitvoerend functioneren en kwaliteit van leven (BRIEF, PKU-QOL) gegeven
• Lege medicatieflessen/pakketkits verzameld van elke patiënt om de therapietrouw te beoordelen
• Beoordeling van mogelijke bijwerkingen

Dit is het einde van deel 2. Er zal dan een "wash-out"-periode van 2 weken zijn waarin patiënten geen behandeling krijgen. De lengte van deze uitwasperiode werd bepaald op basis van de gemiddelde eliminatiehalfwaardetijd van saproterine en eerdere klinische onderzoeken. De gemiddelde eliminatiehalfwaardetijd van saproterine varieert van 3,9 tot 17 uur. In eerdere onderzoeken bestonden uitwasperiodes uit 7 en 30 dagen. Er zijn geen werkzaamheidsbeoordelingen uitgevoerd om de ene wash-outperiode te onderscheiden of te ondersteunen ten opzichte van de andere (BioMarin Pharmaceuticals, Inc. Gegevens in bestand). Op basis van het bovenstaande eliminatiebereik hebben we vastgesteld dat een uitwasperiode van twee weken voldoende is. Patiënten moeten gedurende deze tijd hun vaste dieet behouden.

Deel 3: duur - 4 weken De cross-over vindt plaats tussen behandelgroepen: A naar B en B naar A.

Eerste deel 3-bezoek: na een wash-outperiode van 2 weken

• Eetdagboeken verzameld voor de afgelopen 2 weken (3 per week). Gemiddelde wekelijkse Phe berekend, Phe tolerantie berekend.
• Tool voor voedselfrequentie voltooid en beoordeeld.
• Baseline Phe-niveau uitgevoerd door gedroogde bloedvlekkaart op kantoor
• Hulpmiddelen voor uitvoerend functioneren en kwaliteit van leven (BRIEF, PKU-QOL) gegeven
• Geleverd met medicatiekits (hoge of standaard dosis, levering voor 4 weken)
• Beoordeling van mogelijke bijwerkingen

Laatste deel 3 bezoek: na 4 weken behandeling

• Eetdagboeken verzameld voor de afgelopen 4 weken (3 per week)
• Hulpmiddelen voor uitvoerend functioneren en kwaliteit van leven (BRIEF, PKU-QOL) gegeven
• Lege medicatieflessen/kits verzameld van elke patiënt om de therapietrouw te beoordelen
• Beoordeling van mogelijke bijwerkingen

Gedurende alle onderdelen zullen patiënten een stabiel, Phe-beperkt dieet volgen inclusief flesvoeding (hetzelfde dieet als in deel 1 van de studie). Alle Phe-niveaus worden geblindeerd en onderzoekers hebben er geen toegang toe tot het einde van het onderzoek. Aan het einde van het onderzoek, nadat alle gegevens zijn geanalyseerd, wordt een volledige lijst van Phe-waarden in het bloed die tijdens het onderzoek zijn verkregen (zowel bij hoge als bij lage dosisbehandeling) naar de primaire stofwisselingsarts van elke patiënt gestuurd. Artsen kunnen dan langdurige Saproterin-behandeling met hun patiënten bespreken op basis van hun Phe-waarden.

De studie zal worden afgesloten nadat alle onderdelen zijn voltooid en groep A en B beide een proef met hoge en standaarddosis Saproterin hebben gekregen. Alle medicatie zal op dit moment worden stopgezet.