Organoid-studie R334W

Begrunnelse: CF er forårsaket av mutasjoner i 'Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR)'-kanalen som koder for CFTR-proteinet, en anionkanal. Mer enn 2000 forskjellige CFTR-mutasjoner er beskrevet. CFTR-modulatormedisiner behandler den underliggende proteindefekten ved å forbedre folding og handel med begynnende protein (korrektor) eller ved å forbedre kanalåpningen ved cellemembranen (potensiator). I EU er behandling med CFTR-modulatorer kun godkjent for pasienter som er homozygote for F508del eller bærer på en mutasjon i klasse III eller en av et begrenset antall gjenværende funksjonsmutasjoner.

R334W-CFTR-mutasjonen er en sjelden mutasjon (270 personer i det europeiske CF-registeret ECFSPR), beskrevet i CFTR2 som sykdomsfremkallende. Klinisk er det bevis for gjenværende CFTR-funksjon hos disse forsøkspersonene siden bare 36 % av pasientene med R334W er utilstrekkelig med bukspyttkjertelen og gjennomsnittsalderen for alle pasientene i CFTR2-databasen er litt eldre (22 år) enn pasienter med CF og 2 kjent sykdom forårsaker mutasjoner (20 år). På den annen side har pasienter med R334W i gjennomsnitt et høyt svetteklorid (gjennomsnittlig 95 mmol/L) og alvorlig lungesykdom; deres gjennomsnittlige FEV1 rapportert til CFTR-databasen [1] er svært lik den for andre pasienter med F508del CF-forårsakende mutasjon. I Leuven-klinikken har vi ett forsøksperson med R334W/F508del som er 60 år gammel og har svært alvorlig lungesykdom (FEV1 i de lave 40-årene).

Når studert i FRT-celler (Fisher-rotteskjoldbruskkjertelen) og sammenlignet med villtype, er R334W-mutasjonen rapportert å gi opphav til normale nivåer av protein ved cellemembranen, men svært mye redusert funksjon (måling av kortslutningsstrøm) på 1,3 % av vill. type. På den annen side er det svært begrenset redning av CFTR-funksjonen etter tilsetning av potensiator ivacaftor: fra 1 % til 5 % av normalen.

I motsetning til uttrykk i heterologe systemer, tillater intestinale organoider studier av CFTR-funksjon i pasientspesifikt materiale. Når testet i intestinale organoider fra pasienten med F508del/R334W i Leuven-klinikken, resulterte denne mutasjonen i en viss restfunksjon dokumentert av forskolin-indusert hevelse ved høyere forskolinkonsentrasjoner, selv før tilsetning av CFTR-potensiator eller korrektor. Men tilsetning av ivacaftor og i mindre grad lumacaftor resulterer i moderat til god redning av funksjon; graden av redning (FIS-resultat) er mellom det som sees hos F508del homozygote individer og klasse III mutasjonsfag. Sammenlignbare resultater er oppnådd i prof M Amarals laboratorium i 3 forsøkspersoner som er heterozygot for F508del/R334W (resultater i neseceller og intestinale organoider). En CFTR-funksjonell redning i organoider fra et individ med R334W/R746X er også rapportert av den nederlandske Utrecht-gruppen innen organoider; den forskolin-induserte hevelsen indusert av luma/iva var igjen mellom responsen sett med iva i organoider fra individer med gating-mutasjoner og av luma/iva i organoider avledet fra F508del homozygote individer. Disse funnene tyder på at R334W kan være en egnet kandidat for TEZ/IVA-behandling.

Studien beskrevet i denne protokollen vil være det første trinnet i et større prosjekt som også inkluderer en klinisk studie. Med denne studien er responsen til organoider av pasienter med mutasjon R334W tilgjengelig

CFTR-modulatorer vil bli testet for å identifisere in vitro-responsen. En intervensjonell klinisk studie, sendt inn som en egen protokoll, vil deretter vurdere responsen på modulatorer in vivo hos de samme pasientene. Den kliniske studien er dermed ikke en del av denne protokollen.