CHED - Wrodzona dziedziczna dystrofia śródbłonka: nowa zmiana paradygmatu w terapii przy użyciu miejscowych kropli do oczu

Wstęp:

Utrata komórek śródbłonka rogówki jest często związana z oślepiającymi dystrofiami śródbłonka rogówki: relatywnie częściej obserwowaną dziedziczoną w sposób dominujący (5%) FECD (dystrofia śródbłonka rogówki Fuchsa) i rzadką recesywną CHED1. Mutacje SLC4A11, obfitego transportera substancji rozpuszczonej w rogówce, powodują CHED i niektóre przypadki FECD. SLC4A11 jest unikalnym członkiem rodziny białek transportujących wodorowęglany SLC4 zlokalizowanych na boczno-podstawnej powierzchni komórek śródbłonka rogówki, które przyczyniają się do napędzanego osmotycznie przepływu wody ze zrębu do cieczy wodnistej w celu utrzymania równowagi płynów rogówkowych2.

Chociaż zgłasza się, że mutacje i utrata funkcjonalnego SLC4A11 są związane ze zwyrodnieniem i śmiercią komórek śródbłonka, szczegółowe fizjologiczne role SLC4A11 nadal pozostają nieznane. Siedemdziesiąt osiem różnych mutacji, w tym 42 mutacje zmiany sensu, 9 nonsensów, 4 miejsca splicingowe i 23 mutacje insercyjno-delecyjne, zostało rozproszonych w genie zgłoszonym w rodzinach z CHED z populacji indyjskich3. Obecne interwencje terapeutyczne Penetrating keratoplasty, Descemet's Stripping Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK) i Descemet's Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) napotykają na problemy, takie jak niedobór rogówek dawców, złożone procedury chirurgiczne oraz częstość występowania niepowodzeń przeszczepu w fazie ostrej i przewlekłej4, 5.

Podczas badania w komórkach modelowych najczęstszym fenotypem molekularnym zmutowanych białek błonowych jest łagodne nieprawidłowe fałdowanie. Ten defekt biosyntetyczny powoduje, że białko jest niezdolne do przejścia z miejsca syntezy retikulum endoplazmatycznego (ER) do jego normalnej lokalizacji komórkowej. Należy zauważyć, że lokalizacja SLC4A11 w rogówkach pacjentów z dystrofią śródbłonka nie została zbadana; wniosek dotyczący retencji ER opiera się obecnie na danych z modeli hodowli komórkowych. Korygowanie takich defektów biosyntetycznych jest atrakcyjnym podejściem terapeutycznym w przypadku niektórych chorób genetycznych wpływających na białka błonowe, czego najlepszym przykładem jest skuteczność leku Lumakaftor w ratowaniu na powierzchni komórki nieprawidłowo sfałdowanego regulatora przewodnictwa przezbłonowego mukowiscydozy (CFTR), białkowego produktu mukowiscydozy gen zwłóknienia (CF).

Istnieje zatem pilna potrzeba znalezienia terapii alternatywnej, która byłaby niezawodna, prosta i niedroga. Obecnie istnieje duże zainteresowanie wyborem nieinwazyjnej metody modalności zamiast inwazyjnej. W przypadku dystrofii rogówki z mutacją SLC4A11 jednym z interesujących tematów jest hipotetyczna rola niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) w leczeniu dystrofii śródbłonka rogówki.

Większość mutacji SLC4A11 prowadzi do defektów biosyntezy naznaczonych akumulacją białka w retikulum endoplazmatycznym i ich degradacją przed dotarciem do błony plazmatycznej. To generowało zwiększone reaktywne formy tlenu, przez co komórka była bardziej podatna na uszkodzenia oksydacyjne i mitochondrialne oraz bardziej podatna na śmierć apoptotyczną.

Badanie leków na małą skalę wykazało, że Glafenina, nieużywany NLPZ, była w stanie przenieść niektóre mutanty SLC4A11 na powierzchnię komórki, co sugeruje, że inne NLPZ również mogą mieć potencjał terapeutyczny.

Ponadto, zatrzymane białko w retikulum endoplazmatycznym i wpływ różnych leków na jego ekspresję na powierzchnię zostały uwzględnione w badaniach przeprowadzonych przez Alka i wsp. na komórkach HEK293 wyrażających mutację CHED i FECD. Wykazali skuteczność diklofenaku (Voltaren Ophthalmic) i nepafenaku w porównaniu z innymi NLPZ w przemieszczaniu retikulum endoplazmatycznego mutanta zmiany sensu SLC4A11 w 20 z 30 komórek testowych. Co wykazało potencjalną rolę NLPZ w tych stanach.

Projekt ten ma zatem na celu przeszukanie NLPZ dostępnych w postaci kropli do oczu pod kątem ich zdolności do korygowania przemieszczania się białek SLC4A11 na powierzchni komórek.

Od czasu ich pierwszego wprowadzenia do okulistyki, zastosowanie NLPZ zostało gwałtownie rozszerzone, od zastosowań terapeutycznych, w tym leczenia bólu i stanów zapalnych związanych z operacjami okulistycznymi, po zapobieganie i leczenie torbielowatego obrzęku plamki żółtej (CME) związanego z operacją zaćmy, nasilanie rozszerzenia źrenic śródoperacyjnie i w wielu zapalnych chorób oczu, takich jak sezonowe alergiczne zapalenie spojówek, wirusowe zapalenie spojówek, zapalenie błony naczyniowej oka, zapalenie nadtwardówki i zapalenie twardówki, jak również w chorobach siatkówki i naczyniówki.

Głównym tego powodem jest to, że są one: (i) łatwe w użyciu, (ii) nieinwazyjne, (iii) dobrze tolerowane, (iv) wystarczające stężenia leku w oku, przy jednoczesnym uniknięciu ogólnoustrojowych skutków ubocznych związanych z podawaniem doustnym.

Niemniej jednak biodostępność leku do oka w konwencjonalnych preparatach do stosowania miejscowego jest notorycznie słaba, ponieważ tylko 1-5% leku nałożonego na powierzchnię przenika przez rogówkę.

Oprócz tych ograniczeń anatomicznych i fizjologicznych oka, innym czynnikiem ograniczającym napotykanym w przypadku leków przeciwzapalnych lub środków immunosupresyjnych jest ich słaba rozpuszczalność w wodzie.

Podejście proleku jest chemicznym sposobem zwiększania przepuszczalności leku. Zsyntetyzowany nieaktywny prolek wykazuje lepszą penetrację rogówki i raz in situ jest metabolizowany chemicznie i/lub enzymatycznie, aby stać się aktywnym. Zbadano, że nepafenak, amidowy prolek amfenaku, należący do farmakologicznej klasy NLPZ z grupy arylooctowych, wykazywał in vitro prawie sześciokrotnie większy współczynnik przenikania niż diklofenak.

In vivo nepafenak łatwo przenika przez tkanki rogówki i siatkówki po miejscowym podaniu do oka.

W tym kontekście badanie ma na celu zbadanie konkretnego zastosowania kropli do oczu z NLPZ (nepafenaku) jako obiecującego nowego podejścia terapeutycznego w leczeniu dzieci z CHED.

Nie ma opublikowanych raportów z badań na ludziach dotyczących stosowania kropli do oczu NLPZ w przypadkach wrodzonej dziedzicznej dystrofii śródbłonka.

Cele:

Ocena przydatności klinicznej miejscowych okulistycznych NLPZ w odwracaniu lub opóźnianiu zmętnienia rogówki u dzieci z CHED

Obszar badań/ miejsce: usługi rogówki i odcinka przedniego, kampus Kallam Anji Reddy, LV Prasad, Eye Institute, Hyderabad

Czas trwania nauki: 2 lata: 15 grudnia 2020 r. - 15 grudnia 2022 r.

Wielkość próby: Ponieważ jest to nowe badanie bez wcześniejszych prac, wielkość populacji będzie wynosić co najmniej 30 oczu

Badana populacja: zdiagnozowane przypadki wrodzonej dziedzicznej dystrofii śródbłonka spełniające kryteria włączenia

Projekt badania: podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo, proste randomizowane badanie kontrolne: badanie par oczu

Metoda statystyczna: Dane z tego badania zostaną porównane przy użyciu testu t lub testu χ2, w zależności od tego, czy dane mają charakter parametryczny, czy nieparametryczny

Metodologia:

Celowanie w mutację SLC4A11 za pomocą preparatu NLPZ okulistycznego:

Badanym lekiem są krople do oczu Nepafenac 0,1% wag./obj. Podawać w dawce 4 krople do badanego oka po 1 kropli 4 razy dziennie (co 4 godziny). To znaczy rano, po południu, wieczorem i wieczorem. Ma to być kontynuowane przez okres 6 miesięcy.

Lekiem kontrolnym są nawilżające krople do oczu karboksymetylocelulozy sodowej 0,5% wag./obj. w tej samej dawce co badane krople do oczu, ale w oku kontrolnym.

Oko do badania zostanie wybrane w drodze prostej randomizacji. We wszystkich przypadkach z parzystym numerem seryjnym okiem testowym będzie prawe oko, aw przypadkach o numerach nieparzystych okiem testowym będzie lewe oko.

Aby zapewnić oślepienie pacjenta i badaczy, obie krople będą wydawane w identycznych butelkach i będą ponownie oznakowane literami „R” i „L” oznaczającymi, z którego oka pacjent będzie ich używał. Zostanie to zrobione wcześniej, gdy tylko jeden członek badania będzie miał listę tożsamości leków. Ta sama osoba będzie również dostarczać pacjentom odpowiednio oznakowany lek i nie będzie uczestniczyć w ocenie klinicznej i analizie danych pacjenta.

Aby sprawdzić, czy pacjenci stosują się do zaleceń, pacjenci będą zobowiązani do otrzymywania zużytych butelek podczas każdej wizyty, a także dostarczane będą nowe. Ponieważ każda butelka zawiera 5 ml roztworu, starczają one na 25-30 dni, podobnie jak nasz harmonogram obserwacji pacjentów.