TAP-GRIN: Interwencyjne badanie u pacjentów z zaburzeniami neurorozwojowymi związanymi z GRIN

Zaburzenia neurorozwojowe związane z GRIN (GRIN-NDD) to rzadkie choroby genetyczne spowodowane patogennymi wariantami w genach GRIN1, GRIN2A, GRIN2B lub GRIN2D, które kodują podjednostki receptora N-metylo-D-asparaginianowego (NMDAR). NMDAR odgrywają kluczową rolę w transmisji synaptycznej, plastyczności i neurorozwoju. Warianty wpływające na te geny mogą prowadzić do zmienionej funkcji receptora, najczęściej utraty funkcji (LoF), co skutkuje spektrum fenotypów neurorozwojowych obejmujących padaczkę, niepełnosprawność intelektualną, zaburzenia zachowania, zaburzenia snu i upośledzenie motoryczne.

Dowody przedkliniczne i kliniczne sugerują, że zwiększenie dostępności kofaktora NMDAR może częściowo przywrócić funkcję receptora u osób z wariantami GRIN typu LoF. L-seryna, naturalnie występujący aminokwas, służy jako prekursor metaboliczny D-seryny, głównego endogennego kofaktora NMDAR. Doustna suplementacja L-seryną wiązała się z poprawą kliniczną w małych seriach przypadków i wczesnych badaniach klinicznych z udziałem osób z GRIN-NDD spowodowanych wariantami LoF. Jednak systematyczne dowody z randomizowanych, zaślepionych badań pozostają ograniczone, szczególnie ze względu na rzadkość i heterogeniczność fenotypową tych zaburzeń.

Niniejsze badanie ma na celu ocenę efektu klinicznego i bezpieczeństwa suplementacji L-seryną przy użyciu agregowanej serii randomizowanych, podwójnie zaślepionych, kontrolowanych placebo badań typu n-of-1. Podejście n-of-1 pozwala każdemu uczestnikowi służyć jako własna kontrola i jest dobrze dostosowane do rzadkich chorób o znacznej zmienności międzyosobniczej. Poprzez agregację danych z wielu badań jednopacjentowych przy użyciu bayesowskich modeli hierarchicznych badanie ma na celu dostarczenie zarówno indywidualnych, jak i populacyjnych oszacowań efektu leczenia.

Po okresie obserwacji wyjściowej uczestnicy przejdą powtarzane cykle leczenia, w których suplementacja L-seryną i placebo będą podawane w okresach naprzemiennych. Każdy cykl składa się z dwóch okresów leczenia o równym czasie trwania, z losową kolejnością leczenia w każdym cyklu. Krótki okres wypłukania jest włączony na początku każdego okresu leczenia, aby zminimalizować potencjalne efekty przeniesienia. Zarówno uczestnicy, jak i badacze pozostają zaślepieni co do przydziału leczenia przez cały czas trwania badania, z wyjątkiem przypadków awaryjnego odślepienia ze względów bezpieczeństwa.

L-seryna i placebo są dostarczane jako doustne proszki do sporządzania roztworu i podawane w stałej dawce opartej na masie ciała, podzielonej na trzy codzienne dawki. Nie planuje się tytracji dawki. Leczenia towarzyszące, w tym leki przeciwpadaczkowe i inne standardowe terapie, są dozwolone i utrzymywane na stabilnym poziomie, gdy jest to klinicznie możliwe. Uczestnicy są monitorowani w sposób długoterminowy poprzez zaplanowane wizyty obejmujące oceny kliniczne, badania laboratoryjne bezpieczeństwa i oceny określone w protokole.

Głównym celem badania jest ocena ogólnej zmiany klinicznej związanej z suplementacją L-seryną w porównaniu z placebo. Oceny wtórne badają efekty leczenia w wielu domenach funkcjonalnych, w tym zachowanie, funkcje poznawcze, funkcjonowanie adaptacyjne, zdolności motoryczne, jakość snu oraz, u uczestników z padaczką, częstość napadów i cechy elektroencefalograficzne (EEG). Te oceny są przeprowadzane wielokrotnie pod koniec każdego okresu leczenia, umożliwiając porównania wewnątrzosobnicze w różnych warunkach leczenia.

Oprócz wyników klinicznych badanie obejmuje oceny neurofizjologiczne w celu zbadania obiektywnych biomarkerów odpowiedzi na leczenie. Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) w połączeniu z elektromiografią (EMG) i elektroencefalografią (EEG) jest stosowana w wybranych ośrodkach w celu scharakteryzowania pobudliwości korowej, równowagi hamującej i pobudzającej oraz odpowiedzi na poziomie sieci na stymulację. Te pomiary mają na celu dostarczenie mechanistycznych informacji na temat funkcji korowej związanej z NMDAR oraz zidentyfikowanie potencjalnych biomarkerów korelujących z odpowiedzią kliniczną na L-serynę.

Dla podgrupy uczestników, którzy wyrażą dodatkową zgodę, włączono opcjonalne podbadanie biomarkerów przedklinicznych. W tym podbadaniu próbki krwi obwodowej są wykorzystywane do generowania indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC), które następnie są różnicowane w modele komórek neuronalnych oraz, w wybranych przypadkach, trójwymiarowe organoidy mózgowe. Te modele pochodzące od pacjenta są wykorzystywane do badania rozwoju neuronalnego, funkcji synaptycznej, aktywności sieci i plastyczności in vitro oraz do oceny wpływu ekspozycji na L-serynę na poziomie komórkowym i molekularnym. Dane z tego podbadania mają charakter eksploracyjny i mają na celu wsparcie translacyjnej interpretacji wyników klinicznych.

Monitorowanie bezpieczeństwa jest prowadzone przez cały czas trwania badania zgodnie z zasadami Dobrej Praktyki Klinicznej. Zdarzenia niepożądane są systematycznie zbierane i oceniane pod kątem ciężkości i potencjalnego związku z produktem badawczym. Zdefiniowane kryteria są ustalone dla przerwania leczenia i wcześniejszego wycofania w przypadku pogorszenia klinicznego lub obaw związanych z bezpieczeństwem. Biorąc pod uwagę klasyfikację L-seryny jako żywności specjalnego przeznaczenia medycznego oraz jej wcześniejsze zastosowanie kliniczne, nie przewiduje się specyficznych sygnałów toksyczności; jednak prowadzone jest stałe monitorowanie w celu zapewnienia bezpieczeństwa uczestników.

Badanie jest prowadzone w wielu międzynarodowych ośrodkach specjalizujących się w GRIN-NDD. Innowacyjny projekt agregowanych badań typu n-of-1 ma na celu maksymalizację interpretowalności wyników w kontekście rzadkiej choroby, umożliwiając identyfikację zarówno średnich efektów leczenia, jak i zmienności międzyosobniczej w odpowiedzi. Oczekuje się, że wyniki będą informować decyzje kliniczne, przyczyniać się do opartego na dowodach stosowania L-seryny w GRIN-NDD oraz wspierać szersze zastosowanie metodologii badań typu n-of-1 w rzadkich chorobach neurologicznych.