Valproat og Levocarnitine hos barn med spinal muskelatrofi

Spinal muskelatrofi er en autosomal recessiv sykdom av varierende alvorlighetsgrad som ødelegger motoriske nevroner, noe som resulterer i atrofi og svakhet i de frivillige musklene. Rundt 95 % av tilfellene viser en homozygot sletting/mutasjon som involverer ekson 7 i SMN1 (overlevelsesmotorneuron 1), noe som resulterer i den biokjemiske mangelen på SMN-proteinet.

Selv om patogenesen til spinal muskelatrofi forblir spekulativ, inkluderer flere hypoteser defekt hemming av apoptose, glutamateksitotoksisitet og mangel på en eller flere nevrotrofiske faktorer i nerve eller muskel.

Valproinsyre (VPA), en histon-deacetylase (HDAC)-hemmer, øker direkte SMN-ekspresjon i SMA-pasientavledede cellelinjer in vitro. Det har også blitt vist å ha nevrobeskyttende egenskaper på glutamatindusert eksitotoksisitet via oppregulering av alfasynuklein og øker neurittutveksten in vitro.

Det molekylærgenetiske grunnlaget for spinal muskelatrofi (SMA), en autosomal recessiv nevromuskulær lidelse, er tap av funksjon av overlevelsesmotorneurongenet (SMN1). SMN2-genet, en nesten identisk kopi av SMN1, har blitt oppdaget som et lovende mål for SMA-terapi. Transkripsjonell SMN2-aktivering eller modulering av skjøtemønsteret for å øke FL-SMN-nivåer antas å være klinisk gunstig og derfor en avgjørende utfordring i SMA-forskning. Legemidler som valproinsyre, fenylbutyrat og natriumbutyrat som hovedsakelig fungerer som histon-deacetylase-hemmere kan mediere begge deler: de stimulerer SMN2-gentranskripsjonen og/eller gjenoppretter spleisemønsteret, og øker dermed nivåene av FL-SMN2-protein.

Til dags dato har det blitt publisert 3 åpne studier og 1 placebokontrollert RCT av VPA hos mennesker, som alle indikerer en mulig fordel i styrke og/eller motorisk funksjon.

Barn med SMA kan ha redusert kapasitet til å syntetisere karnitin som følge av betydelig redusert skjelettmuskelmasse. VPA hemmer uavhengig karnitintransport og metabolittene reduserer karnitinnivåene ved å binde seg til dem. Så sammen med valproat bør disse pasientene suppleres med karnitin.

Spinal muskelatrofi i barndommen (SMA) er en vanlig autosomal recessiv lidelse, som er preget av muskelsvakhet på grunn av degenerasjon av motoriske nevroner i ryggmargen og hjernestammen. Progresjon av sykdommen skyldes tap av fremre hornceller, antatt å være forårsaket av apoptose. Posisjonelle kloningsstrategier har avslørt flere genkandidater, inkludert genet for Survival Motor Neuron (SMN) og det neuronale apoptoseinhibitoriske proteinet (NAIP). Begge genene er duplisert på kromosom 5.

Overlevelsesmotorneuron-transkriptet er kodet av to gener, SMNT og SMNC. Den autosomale recessive proksimale SMA som kartlegges til 5q12 er forårsaket av mutasjoner i SMNT-genet. SMNT-ekson 7 blir ikke oppdaget i omtrent 95 % av SMA-tilfellene på grunn av enten sletting eller sekvenskonverteringshendelser.

Nylig har et internasjonalt samarbeid gjennom European Neuromuscular SMA Consortium, som nevnt ovenfor, etablert diagnostiske kriterier.

1. Svakhet er det sentrale trekk. Svakheten skal være symmetrisk, proksimal mer enn distal, og ledsaget av hypotoni. Bagasjerommet er ofte involvert. Svakheten i bena er karakteristisk større enn i armene.
2. Denervering demonstrert ved elektromyografi, muskelbiopsi og kliniske kriterier. Nylig har tilstedeværelsen av overlevelsesmotorgendefekten blitt akseptert som en pålitelig diagnostisk test for spinal muskelatrofi.

Mulige terapeutiske strategier inkluderer bruk av motoriske nevrotrofiske midler, glutamathemmere, histondeacetylasehemmere og embryonale transplantater.

Valproat, en kortkjedet fettsyre-histondeacetylase-hemmer har vist seg å øke proteinnivået til SMN2 med 2 til 4 ganger gjennom transkripsjonsaktivering og gjenoppretting av riktig spleising av SMN 2 via økte nivåer av Htra2-beta1 i fibroblastcellelinjer fra SMA pasienter og det har også vist seg å øke SMN-proteinnivået også i nevronalt vev.11 Til dags dato har det blitt publisert 3 åpne studier og 1 placebokontrollert RCT av VPA hos mennesker, som alle indikerer en mulig fordel i styrke og motorisk funksjon. Nylig har resultatene av CARNI-VAL (valproat og karneval) forsøk blitt publisert. Det er en multisentrisk prøveversjon med 2 deler. Den første er en dobbeltblindet placebokontrollert randomisert studie med 61 SMA-pasienter i alderen 2 til 8 år. Det har indikert mulig fordel i motorisk funksjon og styrke hos yngre pasienter med gunstig og normal BMI-profil. Den andre er en prospektiv enarmet studie av valproat og karnitin hos 33 ambulerende barn i SMA i alderen 3-17 år. Ingen signifikant forbedring ble notert i muskelstyrke og funksjonsstatus over 12 måneder.

Valproate er et FDA-godkjent medikament brukt i mer enn tre tiår i epilepsibehandling. Vanlige bivirkninger er dyspepsi og/eller vektøkning. Mindre vanlige bivirkninger er dysfori, tretthet, svimmelhet, døsighet, hårtap, hodepine, kvalme, sedasjon og skjelvinger. Det forårsaker også hyperammonemi. Det er også rapportert å forårsake bloddyskrasier, nedsatt leverfunksjon, gulsott, trombocytopeni og forlengede koagulasjonstider.

Fordi det ikke har vært noen effektiv behandling for SMA, består behandlingen til dags dato i å forebygge eller behandle komplikasjonene. Komplikasjoner av alvorlig svakhet inkluderer restriktiv lungesykdom, dårlig ernæring, ortopediske misdannelser, immobilitet og psykososiale problemer. Genspesifikk terapi er ennå ikke tilgjengelig. Ikke-invasiv ventilasjon og perkutan gastrostomi forbedrer angivelig livskvaliteten uten effekt på overlevelse. Målet med aktive, men ikke slitsomme øvelser er å opprettholde bevegelsesområdet, øke muskelfleksibiliteten og forhindre kontrakturer. Genetisk rådgivning bør tilbys alle familier til pasienter med SMA.

Prøvestørrelse Dette er beregnet med MMT som primært resultat ved bruk av gjentatte målinger (1 før- og 4 ettermålinger). Forutsatt gjennomsnittlig ± SD MMT-score i kontrollgruppen ved innrullering som 120± 55 (basert på baseline-statusen til pasienter som går på vår rutinemessige myopatiklinikk) og forventer en forbedring på minst 30 % i intervensjonsarmen (dvs. 156± 55) , med korrelasjonskoeffisient som 0,6, 90 % effekt og 5 % 2-sidig α (dvs. 95 % CI), krever etterforskerne minimum 25 tilfeller i hver gruppe. Ved å vurdere omtrent 20 % tap for å følge opp, ville etterforskerne melde 30 barn inn i hver av de 2 studiearmene, dvs. totalt 60 saker.

Randomisering: Blokkrandomisering med variabel blokkstørrelse vil bli brukt for å generere tilfeldige tall for tildeling av studiebarn i en av de to gruppene.

Interimanalyse Det vil bli gjort etter at 20 pasienter har blitt registrert for å vurdere effekten av stoffet. Hvis effekten er tydelig, vil videre fortsettelse av studien ikke være berettiget.

Pasientrekruttering

Alle pasienter med diagnosen SMA i alderen 2-15 år som allerede er registrert i Myopathy Clinic of AIIMS vil bli tilbakekalt. Informasjon vil bli sendt til alle offentlige sykehus i Delhi om at en slik studie pågår, og alle henvisningene vil også bli rekruttert. Disse pasientene og alle de nylig diagnostisert ved Myopathy Clinic, AIIMS vil bli randomisert i to grupper:

Gruppe I (fysioterapi + placebo) Gruppe II (fysioterapi + valproat og levokarnitin) Pasienter som veier mindre enn 20 kg vil få flytende formulering av enten natrium Valproate eller placebo. Pasienter som veier mer enn 20 kg vil få orale tabletter av enten natriumvalproat/placebo.

Dag 1-Dag 10 Dag 11- Dag 20 Dag 21 og utover < 10 Kg 1 ml BD 2 ml BD 2 ml TDS 11-15 Kg 1,5 ml BD 2 ml TDS 3 ml TDS 16-20 Kg 2 ml BD 3 ml TDS 4 ml TDS 21-25 Kg 100 mg (1 tab BD) 200 mg (1 tab BD) 200 mg (1 tab TDS) 26-30 Kg 100 mg (1 tab TDS) 200 mg (1 tab TDS) 200 mg (2 -1 -1) 31-35 kg 100 mg (1 tab TDS) 200 mg (1 tab TDS) 200 mg (2-1-2) Alle pasienter i intervensjonsarmen vil bli supplert med karnitin 50 mg per kg per dag (maksimalt 1000 mg) i 2 oppdelte doser under hele perioden med valproatbehandling. Den andre gruppen vil få placebo.

Etterforskerne vil bli blindet for koden til medisinen. Det vil bli brutt først ved slutten av studien eller hvis det er noen betydelige bivirkninger.

Valproat brukes allerede til pasienter med epilepsi og har ingen signifikante bivirkninger. Til dags dato, i tillegg til konservativ behandling, er ingen annen behandling for SMA tilgjengelig. Denne rettssaken er dermed berettiget.

Periodisk evaluering av dataene vil bli utført av et Data Safety Management Board (DSMB) som vil bestå av fremtredende eksperter.

Informert samtykke Det vil bli tatt på et behørig utformet samtykkeskjema før studien starter. Pasienten eller hans foreldre vil ha rett til å trekke seg fra studien når som helst uten ulempe for pasienten. Ingen skadelig effekt forventes, men i tilfelle forskningsrelatert skade, vil best mulig omsorg ved AIIMS gis.

En detaljert historie og fysisk undersøkelse vil bli utført på en forhåndsdesignet proforma. Alle barn vil gjennomgå DNA-testing for exon7-sletting av SMNT-gen. Alle vil ha CPK-nivåer og rutinemessige hemogram- og leverfunksjonstester. Hvis exon7-delesjonen er fraværende, vil EMG, NCV og muskelbiopsi bli utført. Baselinevurdering vil inkludere en detaljert muskelkartlegging på en 5-punkts skala i henhold til prinsippene for manuell muskeltesting av en barnefysioterapeut. Andre tester vil inkludere funksjonelle mål ved bruk av modifisert Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) og tvungen vitalkapasitet (FVC) der det er mulig.

Pasienter vil bli klinisk evaluert ved 12, 24, 36 og 52 uker ved anamnese, undersøkelse og en nøye muskelkartlegging. Andre tester vil inkludere funksjonelle mål ved bruk av modifisert Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) og tvungen vitalkapasitet (FVC) der det er mulig. Overholdelse vil bli sikret ved hvert besøk ved å sjekke medisinpakkene deres for medisinrester. Ved 24 uker og 52 uker vil oppfølging av rutinehemogram, leverfunksjonstester og i tillegg ved 52 uker også utføres serumvalproatnivåer.

MMT (manuell muskeltesting) poengsum vil bli uttrykt som total poengsum av 340. Tilsvarende modifisert Hammersmith Functional Motor Scale (MHFMS) poengsum vil bli uttrykt som total poengsum ut av. FVC (Forced vital capacity) vil bli uttrykt i liter. Serumvalproatnivåer vil uttrykkes i mg/ml. Bivirkningsprofilen til valproat vil uttrykkes som forekomst av pasienter med symptomene nevnt ovenfor. Forekomst av pasienter med lavt antall blodplater (mindre enn 1,5 lacs/mm3) og forhøyede leverenzymer (OT og PT mer enn 40 U/L) vil bli registrert. Gjennomsnittlig ± 2SD endring i MMT-poengsum, MHFMS-score og FVC ved hvert besøk vil bli analysert ved hjelp av Wilcocksons rangsumtest og T-test.