\\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Title-R1d.png Současné možnosti genové terapie dědičných onemocnění sítnice a zrakového nervu Šárka Skorkovská NeoVize oční klinika Brno LF Masarykovy univerzity v Brně [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Dědičná onemocnění sítnice a ZN •Dědičná onemocnění sítnice a ZN = častá příčina závažné ztráty zraku v dětství a časné dospělosti, terapeutické možnosti - minimální •Genová terapie • přenos funkční kopie genu • → nahradit sníženou nebo nulovou funkci proteinu kódovaného mutovaným genem • → regenerace či stabilizace narušené struktury sítnice •Oko ideální cílový orgán – malý rozměr, imunologické privilegium, kontralaterální kontrola [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Předpoklady pro genovou terapii •Mezinárodní registr klinických studií „https://clinicaltrials.gov“ •Nutná znalost příčiny geneticky podmíněné choroby = určení odpovědného genu • databáze OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) •Strategie genové terapie • nedostatek produktu mutovaného genu → začlenění normální sekvence do genomu • vnesení terapeutického genu → zmírnění projevů onemocnění •Genová th • in vivo = cílové buňky po dobu léčby součástí organismus • in vitro = cílové bb odebrány z organismu a po léčbě vráceny zpět do organismus [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Možnosti genové terapie [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Vektory v genové terapii •Přenos genetické informace do cílových buněk pomocí vektorů → funkční exprese genu → vyjádření genetické informace → transdukovaná informace •Ideální vektor = průnik do velkého počtu cílových bb a exprese vneseného genu dostatečně dlouhá → dosažení terapeutického účinku •Vlastnosti vektoru = netoxický, bez vyvolání virových infekcí či autoimunitní reakce •Vektory: • virové → adenovirové a retrovirové • nevirové → fyzikální a chemické, řada nevýhod [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Aplikace vektorů Způsob podání Cílové buňky Výhody Nevýhody Intravenozní Vnitřní vrstvy sítnice Žádné nežádoucí oční účinky Fagocytóza části a transfekce jiných tkání Periokulární Fotoreceptory, RPE Neinvazivní pro sítnici Nízká transfekce sítnice a RPE Intravitreální Vnitřní vrstvy sítnice Zřídka oční nežádoucí účinky Riziko endoftalmitidy a odchlípení sítnice Subretinální Fotoreceptory, RPE Nejvyšší účinek transfekce Invazivní, odchlípení sítnice → buněčná smrt Suprachorioideální Fotoreceptory, RPE Nedochází k elevaci neuroretiny Vyšší rychlost eliminace [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Aplikace vektorů •Onemocnění sítnice: intravitreální a subretinální injekce •Intravitreální aplikace → transdukce jen ve vnitřních vrstvách sítnice, neproniká hlouběji •Subretinální aplikace → do vrstvy fotoreceptorů a RPE, účinnost 5-10x vyšší, • nevýhoda – riziko odchlípení sítnice • [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Aplikace vektorů [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Genové terapie onemocnění sítnice v klinických studiích •Fáze I – nerandomizovaná skupina dobrovolníků – stanovení maximálně tolerované dávky a její bezpečnosti •Fáze II – zjišťování účinné dávky léku na pacientech v nerandomizované studii •Fáze III – porovnání účinnosti nového léku se standardní terapií ve dvou skupinách pacientů, dvojitě zaslepená studie, podle výsledků registrace nového léku •Fáze IV – sledování nežádoucích účinků léčiva po registraci a při dlouhodobém užívání • [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Leberova kongenitální amauróza 2(LCA2) •Geneticky heterogenní skupina onemocnění podmíněná mutacemi v 22 genech •Autozomálně recesivní na podkladě mutace v genu RPE65 – recyklace opsinu a rodopsinu → konverze all-trans – retinoidy na 11- cis retinal •Porucha funkce nebo absence RPE65 → degenerace fotoreceptorů •Subretinální aplikace rekombinantního adenoviru → zlepšení zrakových funkcí •Účinek léčby závislý na podaném množství vektoru • [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Retinitis pigmentosa 38 •Geneticky heterogenní progresivní onemocnění sítnice s mutacemi v nejméně 50 genech •RP38 – vzácná autozomálně recesivní forma RP asociovaná s mutacemi v genu MERTK ( Mer proto-oncogene, tyrosine kinase) – enzym potřebný k fagocytóze zevních segmentu fotoreceptorů v RPE, ztráta enzymu → apoptóza fotoreceptorů a degenerace sítnice, šeroslepost, postižení čípků a atrofie makuly •Klinická studie fáze I – subretinální aplikace AAV2 vektoru obnovujícího funkci genu MERTK [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Stargardtova choroba •Geneticky heterogenní skupina onemocnění podmíněná mutacemi v 3 genech, výskyt 1 z 10000 lidí •Nejčastější typ autozomálně recesivní STGD1 na podkladě mutace v genu ABCA4 kódování proteinu transportu použitých částí fotoreceptorů do RPE → akumulace toxického bisretinoidu A2E (dimer vit. A) →apoptóza bb RPE a fotoreceptorů •Lentivirové vektory, klinická studie fáze I/II s lékem StarGen, výsledky nejsou publikovány [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Chorioideremie •Dědičnost vázaná na X chromozom, 1 z 50000 mužů •Mutace v genu CHM → porucha transportu opsinu do zevních segmentů fotoreceptorů, porucha migrace melanozomů v bb RPE a ↓ fagocytózy zevních segmentů fotoroceptorů v bb RPE → poškození cévnatky a sítnice včetně RPE •Příprava AAV vektoru → vpravení genu CHM → do lymfocytů a fibroblastů od pacientů s choioideremií → lentivirový vektor → aplikace funkční kopie genu CHM do subretinálního prostoru → zvýšení citlivosti sítnice při mikroperimetrii a zlepšení ZO • [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Leberova hereditární neuropatie optiku (LHON) •Nejčastější mitochondriální onemocnění → oboustranná akutní nebo subakutní ztráta zraku •Mutace v mitochondriálních genech → degenerace retinálních gangliových buněk → atrofie zrakového nervu, mutace v genech MT-MD1 → chybné uspořádání komplexu I respiračního řetězce v mitochondriích → vliv na tvorbu ATP → vznik kyslíkových radikálů •Příznaky – rychlá nebolestivá ztráta zraku v důsledku poruchy a ztráty RGB → atrofie ZN •Léčba - Idebenone (Raxone) reaktivuje inaktivní, ale stále životaschopné RGB → návrat zrakových funkcí i více než rok po vzniku onemocnění • [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Achromatopsie •Porucha funkce čípků, výskyt 1 na 30000 obyvatel •Mutace v genu CNGB3 příčinou 50% případů → zaplavení čípků kationty → apoptóza čípků, tyčinky nepočkozeny •Subretinální aplikace AAV vektoru → vpravení genu CNGB3 •Klinické studie fáze I a II [USEMAP] \\DROBO-FS\QuickDrops\JB\PPTX NG\Droplets\LightingOverlay.png Droplets-HD-Content-R1d.png Genová terapie v ČR •Ústav dědičných metabolických poruch •1. LF UK a VFN v Praze, Ke Karlovu 455/2, 128 08 Praha 2 • •Centrum multidisciplinární péče pro pacienty s mitochondriálními neuropatiemi optiku, cílem je optimalizace diagnostických a terapeutických algoritmů a studium rizikových faktorů rozvoje manifestního onemocnění (spolupráce genetiků, oftalmologů, neurologů) [USEMAP]