CHED - Medfødt arvelig endoteldystrofi: nytt paradigmeskifte i terapi ved bruk av aktuelle øyedråper

Introduksjon:

Tap av endotelceller i hornhinnen er ofte assosiert med blindende endoteliale hornhinnedystrofier: relativt sett oftere dominant arvelig (5 %) FECD (Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy) og sjelden recessiv CHED1. Mutasjoner av SLC4A11, en rikelig transportør av oppløst stoff i hornhinnen, forårsaker CHED og noen tilfeller av FECD. SLC4A11 er et unikt medlem av SLC4-familien av bikarbonattransportproteiner lokalisert ved den basolaterale overflaten av hornhinneendotelceller som bidrar til osmotisk drevet vannstrøm fra stroma til kammervann for å opprettholde hornhinnevæskebalansen2.

Mens mutasjoner og tap av funksjonell SLC4A11 er rapportert å være assosiert med degenerasjon og død av endotelceller, er de detaljerte fysiologiske rollene til SLC4A11 fortsatt ukjente. Syttiåtte forskjellige mutasjoner, inkludert 42-missense, 9-nonsense, 4-spleisesteder og 23 insersjonsdelesjonsmutasjoner, har blitt spredt over genet rapportert i familier med CHED fra indiske populasjoner3. Aktuelle terapeutiske intervensjoner Penetrerende keratoplastikk, Descemet's Stripping Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK) og Descemet's Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) møter problemer som mangel på donorhornhinner, komplekse kirurgiske prosedyrer og forekomst av graftsvikt i akutte, kroniske 5 faser4.

Når de studeres i modellceller, er den vanligste molekylære fenotypen av mutante membranproteiner mild feilfolding. Denne biosyntetiske defekten gjør proteinet ute av stand til å gå fra det endoplasmatiske retikulum (ER) syntesestedet til dets normale cellulære plassering. Merk at SLC4A11-lokalisering i hornhinner hos pasienter med endoteldystrofi ikke har blitt undersøkt; konklusjonen om ER-retensjon hviler for tiden på data fra cellekulturmodeller. Å korrigere slike biosyntetiske defekter er en attraktiv terapeutisk tilnærming for noen genetiske sykdommer som påvirker membranproteiner, best eksemplifisert ved effektiviteten til stoffet, Lumacaftor, for å redde celleoverflaten feilfoldet cystisk fibrose transmembran konduktansregulator (CFTR), proteinproduktet til den cystiske fibrose (CF) gen.

Derfor er det et presserende behov for å finne alternativ terapi, som er pålitelig, enkel og rimelig. Det har vært stor interesse nå om dagen for å velge en ikke-invasiv metode fremfor invasive. I SLC4A11-mutasjonshornhinnedystrofier er et slikt emne av interesse den hypotese rollen til ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler (NSAIDs) som medisinsk behandling av hornhinneendoteldystrofier.

De fleste SLC4A11-mutasjoner fører til biosyntetiske defekter preget av akkumulering av proteinet i endoplasmatisk retikulum, og deres nedbrytning før de når plasmamembranen. Dette genererte økte reaktive oksygenarter og gjorde dermed cellen mer sårbar for oksidativ og mitokondriell skade og mer utsatt for apoptotisk død.

En liten undersøkelse av medikamenter viste at Glafenine, et nedlagt NSAID, var i stand til å flytte noen SLC4A11-mutanter til celleoverflaten, noe som tyder på at andre NSAIDs også kan ha terapeutisk potensial.

Videre ble det beholdte proteinet i det endoplasmatiske retikulumet og effekten av forskjellige medikamenter på dets uttrykk til overflaten tatt opp av studier utført av Alka et al på HEK293-celler som uttrykker CHED- og FECD-mutasjon. De viste effekten av Diclofenac (Voltaren Ophthalmic) og Nepafenac fremfor andre NSAIDs ved å flytte den endoplasmatiske retikulum-retained missense-mutanten SLC4A11 i 20 av 30 testceller. Som viste en potensiell rolle av NSAIDs i disse tilstandene.

Dette prosjektet er derfor å screene NSAIDs tilgjengelig som øyedråper for deres evne til å korrigere celleoverflatehandelen av SLC4A11-proteiner.

Siden deres første introduksjon i oftalmologi, har bruken av NSAIDs blitt eksponentielt utvidet, fra terapeutiske anvendelser inkludert behandling av smerte og betennelse assosiert med oftalmiske operasjoner, til forebygging og behandling av cystoid makulaødem (CME) assosiert med kataraktkirurgi, forsterke mydriasis intraoperativt og i flere inflammatoriske oftalmiske sykdommer, slik som sesongbetennende allergisk konjunktivitt, viral konjunktivitt, uveitt, episkleritt og skleritt, så vel som ved retinale og koroidale sykdommer.

Hovedårsaken til dette er at de er- (i) Lette å håndtere (ii) Ikke-invasive, (iii) Godt tolererte (iv) Tilstrekkelige okulære legemiddelkonsentrasjoner, samtidig som de unngår de systemiske bivirkningene forbundet med oral administrering.

Ikke desto mindre er den okulære medikamentbiotilgjengeligheten i de konvensjonelle topiske formuleringene notorisk dårlig, ettersom bare 1-5 % av medikamentet påført overflaten penetrerer hornhinnen.

I tillegg til disse okulære anatomiske og fysiologiske begrensningene, er en annen begrensende faktor man møter med antiinflammatoriske legemidler eller immunsuppressive midler deres dårlige vannløselighet.

Prodrug-tilnærmingen er en kjemisk måte å forbedre medikamentpermeabiliteten på. Det syntetiserte inaktive prodruget viser en bedre hornhinnepenetrasjon og en gang in situ metaboliseres det enten kjemisk og/eller enzymatisk for å bli aktivt. Det ble studert at nepafenak, et amidprodrug av amfenak, som tilhører den farmakologiske NSAID-klassen av aryl-eddiksyre, in vitro viste en nesten seks ganger større permeasjonskoeffisient enn diklofenak.

In vivo krysser nepafenak lett hornhinne- og retinalvev etter topisk okulær administrering.

I denne sammenhengen er studien ment å utforske den spesifikke anvendelsen av NSAID øyedråper (Nepafenac) som en lovende ny terapeutisk tilnærming for behandling av barn med CHED.

Det er ingen publiserte rapporter om studier på mennesker for bruk av NSAID øyedråper i tilfeller av medfødt arvelig endoteldystrofi.

Mål:

For å fastslå den kliniske nytten av topikale oftalmiske NSAIDs for å reversere eller forsinke hornhinnen uklarhet hos barn med CHED

Studieområde/miljø: Hornhinne- og fremre segmenttjenester, Kallam Anji Reddy campus, LV Prasad, Eye Institute, Hyderabad

Studievarighet: 2 år: 15. desember 2020 - 15. desember 2022

Prøvestørrelse: Siden det er en ny studie uten andre tidligere arbeider, vil populasjonsstørrelsen være minimum 30 øyne

Studiepopulasjon: Diagnostiserte tilfeller av medfødt arvelig endoteldystrofi som oppfyller inklusjonskriteriene

Studiedesign: Dobbeltblindet, placebokontrollert, enkel randomisert kontrollstudie: En paret øyestudie

Statistisk metode: Dataene fra denne studien vil bli sammenlignet ved å bruke t-testen eller χ2-testen avhengig av om dataene er parametriske eller ikke-parametriske.

Metodikk:

Målretting av SLC4A11-mutasjon ved bruk av oftalmiske NSAID-preparater:

Testmedikamentet er Nepafenac øyedråper 0,1 % w/v. Gis i en dosering på 4 dråper som skal dryppes i testøyet 1 dråpe 4 ganger daglig (hver 4. time). Det vil si morgen, ettermiddag, kveld og natt. Dette skal fortsette i 6 måneder.

Kontrollmedisin er Carboxy-methylcellulose natrium smøremiddel øyedråper 0,5% w/v i samme dosering som test øyedråpen, men i kontroll øyet.

Testøyet vil bli valgt av Simple Randomization. For alle tilfellene med et partallsnummer vil høyre øye være testøyet og for tilfellene med oddetall vil venstre øye være testøyet.

For å sikre blinding av pasienten og etterforskerne, vil begge dråpene dispenseres i identiske flasker og ommerkes med bokstaven 'R' og 'L' som indikerer hvilket øye pasienten skal bruke dem. Dette vil bli gjort i forkant med bare ett medlem av studien som har listen over identiteten til narkotika. Den samme personen vil også levere det passende merket medikamentet til pasientene og vil ikke være en del av klinisk evaluering og analyse av pasientens data.

For å sjekke om pasientens samsvar, vil pasientene bli pålagt å få de brukte flaskene ved hvert besøk, og nye vil bli gitt. Siden hver flaske inneholder 5 ml oppløsning vil de vare i 25-30 dager hver, slik det vil være vår oppfølgingsplan for pasientene.