CHED - Congenitale erfelijke endotheeldystrofie: nieuwe paradigmaverschuiving in therapie met behulp van actuele oogdruppels

Invoering:

Cornea-endotheelcelverlies wordt vaak geassocieerd met verblindende endotheliale corneadystrofieën: relatief gezien vaker dominant overgeërfde (5%) FECD (Fuchs endotheliale corneadystrofie) en zeldzame recessieve CHED1. Mutaties van SLC4A11, een overvloedig transportmiddel voor opgeloste stoffen in het hoornvlies, veroorzaken CHED en enkele gevallen van FECD. SLC4A11 is een uniek lid van de SLC4-familie van bicarbonaattransporteiwitten gelokaliseerd op het basolaterale oppervlak van endotheelcellen van het hoornvlies dat bijdraagt ​​aan de osmotisch gestuurde waterstroom van het stroma naar kamervocht om de vochtbalans van het hoornvlies te behouden2.

Hoewel gerapporteerd wordt dat mutaties en verlies van functionele SLC4A11 geassocieerd zijn met degeneratie en dood van endotheelcellen, zijn de gedetailleerde fysiologische rollen van SLC4A11 nog steeds onbekend. Achtenzeventig verschillende mutaties, waaronder 42-missense-, 9-nonsense-, 4-splitsingsplaatsen en 23 insertie-deletiemutaties, zijn verspreid over het gen dat is gerapporteerd in families met CHED uit Indiase populaties3. Huidige therapeutische interventies Penetrerende keratoplastie, Descemet's Stripping Automated Endotheliale Keratoplastie (DSAEK) en Descemet's Membraan-endotheliale keratoplastiek (DMEK) hebben te maken met problemen zoals een tekort aan donorhoornvliezen, complexe chirurgische ingrepen en incidentie van transplantaatfalen in acute en chronische fasen4, 5.

Wanneer bestudeerd in modelcellen, is het meest voorkomende moleculaire fenotype van mutante membraaneiwitten milde misvouwing. Dit biosynthetische defect maakt het eiwit niet in staat om van de syntheseplaats van het endoplasmatisch reticulum (ER) naar zijn normale cellulaire locatie te gaan. Merk op dat SLC4A11-lokalisatie in hoornvliezen van patiënten met endotheeldystrofie niet is onderzocht; de conclusie van ER-retentie berust momenteel op gegevens van celkweekmodellen. Het corrigeren van dergelijke biosynthetische defecten is een aantrekkelijke therapeutische benadering voor sommige genetische ziekten die membraaneiwitten aantasten, het best geïllustreerd door de werkzaamheid van het medicijn, Lumacaftor, bij het redden van de verkeerd gevouwen cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), het eiwitproduct van de cystische fibrose. fibrose (CF) gen.

Er is dus dringend behoefte aan alternatieve therapie, die betrouwbaar, eenvoudig en betaalbaar is. Er wordt tegenwoordig veel belangstelling getoond om te kiezen voor een niet-invasieve manier van modaliteit boven invasieve. Bij SLC4A11-mutatie corneadystrofieën is een van die interessante onderwerpen de veronderstelde rol van niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) als medische behandeling van cornea-endotheliale dystrofieën.

De meeste SLC4A11-mutaties leiden tot biosynthetische defecten die worden gekenmerkt door accumulatie van het eiwit in het endoplasmatisch reticulum en hun afbraak voordat ze het plasmamembraan bereiken. Dit genereerde verhoogde reactieve zuurstofsoorten, waardoor de cel kwetsbaarder werd voor oxidatieve en mitochondriale schade en vatbaarder voor apoptotische dood.

Een kleinschalig medicijnonderzoek toonde aan dat Glafenine, een niet meer gebruikte NSAID, sommige SLC4A11-mutanten naar het celoppervlak kon verplaatsen, wat suggereert dat andere NSAID's mogelijk ook therapeutisch potentieel hebben.

Verder werden het vastgehouden eiwit in het endoplasmatisch reticulum en de effecten van verschillende geneesmiddelen op de expressie ervan naar het oppervlak overgenomen door onderzoeken uitgevoerd door Alka et al op HEK293-cellen die CHED- en FECD-mutatie tot expressie brengen. Ze toonden de werkzaamheid aan van Diclofenac (Voltaren Oftalmic) en Nepafenac ten opzichte van andere NSAID's bij het verplaatsen van de in het endoplasmatisch reticulum vastgehouden missense-mutant SLC4A11 in 20 van de 30 testcellen. Wat een mogelijke rol van NSAID's bij deze aandoeningen aantoonde.

Dit project is dus bedoeld om NSAID's die beschikbaar zijn als oogdruppels te screenen op hun vermogen om de celverhardende handel in SLC4A11-eiwitten te corrigeren.

Sinds hun eerste introductie in de oogheelkunde is het gebruik van NSAID's exponentieel uitgebreid, van therapeutische toepassingen, waaronder de behandeling van pijn en ontsteking geassocieerd met oogoperaties, tot preventie en behandeling van cystoïd macula-oedeem (CME) geassocieerd met cataractchirurgie, verbetering van mydriasis intraoperatief en in meerdere inflammatoire oftalmische ziekten, zoals seizoensgebonden allergische conjunctivitis, virale conjunctivitis, uveïtis, episcleritis en scleritis, evenals bij retinale en choroïdale ziekten.

De belangrijkste reden hiervoor is dat ze (i) gemakkelijk te hanteren (ii) niet-invasief zijn, (iii) goed worden verdragen (iv) voldoende oculaire geneesmiddelconcentraties hebben, terwijl de systemische bijwerkingen die gepaard gaan met orale toediening worden vermeden.

Desalniettemin is de biologische beschikbaarheid van het geneesmiddel in de conventionele topische formuleringen notoir slecht, aangezien slechts 1-5% van het geneesmiddel dat op het oppervlak wordt aangebracht, het hoornvlies binnendringt.

Naast deze oculaire anatomische en fysiologische beperkingen, is een andere beperkende factor die men tegenkomt bij ontstekingsremmende geneesmiddelen of immunosuppressiva hun slechte oplosbaarheid in water.

De prodrug-benadering is een chemische manier om de doorlaatbaarheid van geneesmiddelen te verbeteren. De gesynthetiseerde inactieve prodrug vertoont een betere penetratie in het hoornvlies en eenmaal in situ wordt het hetzij chemisch en/of enzymatisch gemetaboliseerd om actief te worden. Er werd onderzocht dat nepafenac, een amide-prodrug van amfenac, behorend tot de farmacologische NSAID-klasse van aryl-azijnzuur, in vitro een bijna zesmaal hogere permeatiecoëfficiënt vertoonde dan diclofenac.

In vivo passeert nepafenac gemakkelijk hoornvlies- en netvliesweefsel na topische oculaire toediening.

In deze context is de studie bedoeld om de specifieke toepassing van NSAID-oogdruppels (Nepafenac) te onderzoeken als een veelbelovende nieuwe therapeutische benadering voor de behandeling van kinderen met CHED.

Er zijn geen gepubliceerde rapporten van proeven bij mensen voor de toepassing van NSAID-oogdruppels in gevallen van congenitale erfelijke endotheeldystrofie.

Doelstellingen:

Om het klinische nut van lokale oftalmische NSAID's vast te stellen bij het omkeren of vertragen van de vertroebeling van het hoornvlies bij kinderen met CHED

Studiegebied/omgeving: Cornea and Anterior Segment Services, Kallam Anji Reddy campus, LV Prasad, Eye Institute, Hyderabad

Studieduur: 2 jaar: 15 december 2020- 15 december 2022

Steekproefomvang: aangezien het een nieuwe studie is zonder andere eerdere werken, zal de populatiegrootte minimaal 30 ogen zijn

Studiepopulatie: gediagnosticeerde gevallen van aangeboren erfelijke endotheeldystrofie die voldoen aan de inclusiecriteria

Studieopzet: dubbelblinde, placebogecontroleerde, eenvoudige gerandomiseerde controleproef: een gepaarde oogstudie

Statistische methode: de gegevens van dit onderzoek zullen worden vergeleken met behulp van de t-test of χ2-test, afhankelijk van of de gegevens parametrisch of niet-parametrisch van aard zijn

Methodologie:

Richten op SLC4A11-mutatie met behulp van oogheelkundige NSAID-bereiding:

Het testgeneesmiddel is Nepafenac oogdruppels 0,1% w/v. Gegeven in de dosering van 4 druppels in het testoog druppelen 4 keer per dag (elke 4 uur) 1 druppel. Dat is 's morgens, 's middags, 's avonds en 's nachts. Dit wordt voortgezet voor een periode van 6 maanden.

Controlegeneesmiddel is carboxy-methylcellulose-natriumglijmiddel oogdruppels 0,5% w / v in dezelfde dosering als de testoogdruppel maar in het controleoog.

Het testoog wordt gekozen door eenvoudige randomisatie. Voor alle gevallen met een even serienummer is het rechteroog het testoog en voor de oneven genummerde gevallen is het linkeroog het testoog.

Om verblinding van de patiënt en de onderzoekers te garanderen, worden beide druppels in identieke flessen geleverd en worden ze opnieuw gelabeld met de letter 'R' en 'L' die aangeven voor welk oog de patiënt ze zal gebruiken. Dit zal van tevoren worden gedaan, waarbij slechts één lid van de studie de lijst met de identiteit van medicijnen heeft. Dezelfde persoon levert ook het correct gelabelde medicijn aan de patiënten en maakt geen deel uit van de klinische evaluatie en analyse van de gegevens van de patiënt.

Om de therapietrouw van de patiënten te controleren, moeten de patiënten bij elk bezoek de gebruikte flessen ophalen en zullen er nieuwe worden verstrekt. Aangezien elke fles 5 ml oplossing bevat, gaan ze elk 25-30 dagen mee, net als ons follow-upschema voor de patiënten.