شعار زيفيرنت

التهرب والتغلب على تحييد AAV في العلاج الجيني

التاريخ:

نواقل العلاج الجيني AAV والتحديات التي تطرحها تحييد الأجسام المضادة

لقد تطور الاهتمام بمجال الطب التجديدي بشكل كبير في السنوات الأخيرة. على سبيل المثال ، أفاد التحالف من أجل الطب التجديدي عن استثمار ما يقرب من 20 مليار دولار أمريكي في عام 2020 تم تقسيمه على العلاج بالخلايا والعلاج الجيني وعلاج الأورام المناعي المستند إلى الخلايا وعلاج الأنسجة ، مع العلاجات الجينية وحدها التي تحتوي على أكثر من 400 منتج في التجارب السريرية في عام 2020 [

1.

  • التحالف من أجل الطب التجديدي
2020: النمو والمرونة في الطب التجديدي.

]. العلاج الجيني كنهج يعالج أو يمنع المرض عن طريق تعديل الجينات الأساسية. يمكن أن يشمل ذلك تعديل أو إصلاح أو استبدال الجين المعيب لتوفير نمط ظاهري فعال. أظهر العلاج الجيني نتائج واعدة في منع أو علاج بعض الموروثات اضطرابات أحادية المنشأ (انظر قاموس المصطلحات) مثل الهيموفيليا ومرض فقر الدم المنجلي وداء ليبر الخلقي [

2.

  • وانج ف.
  • وآخرون.
الترجمة السريرية لطب الجينات.

].

ضمن العلاج الجيني ، نواقل مشتقة من مركبات جوية ظهرت على أنها آمنة وفعالة للتعبير عن الجينات المعدلة وراثيًا عبر مجموعة من أنواع الأنسجة [

3.

  • الوكالة الأوروبية للأدوية
الملحق الأول لمعلومات منتج Luxturna EPAR: ملخص لخصائص المنتج.

,

4.

  • لوندستروم ك.
النواقل الفيروسية في العلاج الجيني.

]. AAVs عبارة عن فيروسات صغيرة غير مغلفة وغير مؤهلة للنسخ المتماثل إلا في وجود فيروس غدي أو هربس مساعد []. لا ترتبط AAVs من النوع البري بأي مرض بشري معروف [

6.

  • جريجر جي سي
  • Samulski RJ
الفيروس المرتبط بالغدة باعتباره ناقلًا للعلاج الجيني: تطوير النواقل والإنتاج والتطبيقات السريرية.

]. هذا النقص في الإمراضية ، جنبًا إلى جنب مع القدرة على توصيل ما يصل إلى 4.8 كيلو بايت تقريبًا من الحمض النووي أحادي الجديلة (ss) إلى مجموعة من أنواع الأنسجة المختلفة التي تجعلها ناقلًا جذابًا لتقديم العلاج الجيني [

6.

  • جريجر جي سي
  • Samulski RJ
الفيروس المرتبط بالغدة باعتباره ناقلًا للعلاج الجيني: تطوير النواقل والإنتاج والتطبيقات السريرية.

,

7.

  • لوسبي إي.
  • وآخرون.
تسلسل النوكليوتيدات للتكرار الطرفي المقلوب في الحمض النووي للفيروس المرتبط بالغدة.

].

يوجد حاليًا أكثر من 260 تجربة سريرية جارية تستخدم AAV كناقل للجينات (تجارب سريرية للعلاج الجيني في جميع أنحاء العالم مقدمة من جورنال أوف جين ميديسين ، وايلي ؛ https://www.abedia.com/wiley()الشكل 1, الشكل 2). الميزة التي تتمتع بها AAVs مقارنة بالنواقل الفيروسية الأخرى ، مثل الفيروس البطيء ، هي أنها تتفاعل بشكل ضئيل مع الجهاز المناعي الفطري ، مما يدل على انخفاض السمية والاستجابات الالتهابية [

8.

  • فانديندريسش تي.
  • وآخرون.
فعالية وسلامة النواقل الفيروسية المرتبطة بالغدة بناءً على النمط المصلي 8 و 9 مقابل ناقلات الفيروسة البطيئة للعلاج الجيني للهيموفيليا ب.

]. سريريًا ، لا يتم ملاحظة أي استجابات حادة بشكل نموذجي.

Figure 1

الشكل 1تجارب العلاج الجيني بالإشارة والمرحلة (2021).

عرض التعليق الكامل

مقدمة من قاعدة بيانات مجلة الطب الجيني للعلاج الجيني التجارب السريرية في جميع أنحاء العالم (https://www.abedia.com/wiley). رسم بياني يوضح انهيار 3180 تجربة إكلينيكية للعلاج الجيني في عام 2021. المؤشر الأكثر وفرة هو السرطان ، يليه الأمراض أحادية الجين وأمراض القلب والأوعية الدموية. ينخفض ​​عدد التجارب في كل مرحلة مع تقدمهم من المرحلة 1 إلى المرحلة 4.
Figure 2

الشكل 2حصة تجارب العلاج الجيني الفيروسي حسب نوع الناقل (2021).

عرض التعليق الكامل

مقدمة من قاعدة بيانات مجلة الطب الجيني للعلاج الجيني التجارب السريرية في جميع أنحاء العالم (https://www.abedia.com/wiley). رسم بياني يوضح 2107 تجارب سريرية مقسمة حسب نوع الناقل. الناقل الأكثر شيوعًا هو الفيروس الغدي (573) متبوعًا بالفيروس القهقري (536). يمثل فيروس Adeno المرتبط (AAV) 8 ٪ مع 263 تجربة مسجلة.
AAV النمط المصلي يتم الحفاظ على مورفولوجيا القفيصة بشكل كبير عبر قفيصة المؤتلف والبرية من النوع ؛ لذلك ، ناجحة التوضيح يتأثر بشكل كبير بالتعرض السابق لجهاز المناعة لـ AAVs الذي يحدث بشكل طبيعي [

9.

  • بوتين س.
  • وآخرون.
انتشار IgG في الدم والعوامل المعادلة ضد أنواع الفيروسات المرتبطة بالغدة (AAV) 1 و 2 و 5 و 6 و 8 و 9 في السكان الأصحاء: الآثار المترتبة على العلاج الجيني باستخدام نواقل AAV.

]. الاستجابة المناعية للعلاجات AAV هي صورة معقدة وخارج نطاق هذه المراجعة. للحصول على مراجعات مفصلة ، يرجى الاطلاع على [

10

  • رابينوفيتش ج.
  • وآخرون.
الفيروس المرتبط بالغدة (AAV) مقابل الاستجابة المناعية.

,

11

  • كالسيدو ر.
  • ويلسون جي إم
الاستجابة المناعية الخلطية لـ AAV.

,

12

  • رونزيتي ج.
  • وآخرون.
الاستجابات المناعية البشرية لناقلات الفيروسات المرتبطة بالغدة (AAV).

]. باختصار ، بمجرد استيعاب الفيروس ، يتم نقله عبر الالتقام الخلوي إلى النواة ، حيث تسعى البروتينات القفيصة للدخول. يتم بعد ذلك إزالة الفيروس ويتم تحويل ssDNA إلى DNA مزدوج الشريطة (ds) ، وفي حالة العلاج الجيني العلاجي ، يتم بعد ذلك التعبير عن الجينات المحورة ذات الصلة. بعد التحويل ، يتم تكسير بروتينات كابسيد AAV في البروتيازومات ، مما يسمح بمعالجة الببتيدات لجزيئات عرض مستضد معقد التوافق النسيجي الأول من الفئة الأولى ومعقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية التي تبدأ استجابات الخلايا التائية التي تؤدي إلى تنشيط الخلية البائية وإنتاج مضاد إف آي جي /تحييد الأجسام المضادة (NAbs) (الشكل 3) ؛ بعد ذلك ، يتم تحضير الجهاز المناعي لمحاربة عودة العدوى باستخدام AAV ، ويعمل بشكل أساسي كلقاح ضد إعادة إعطاء العلاج إذا لزم الأمر ويقلل من كفاءة التنبيغ العلاجي.

Figure 3

الشكل 3رسم توضيحي لتوصيل الفيروس المرتبط بالغدية (AAV) والاستجابة المناعية الخلطية.

عرض التعليق الكامل

يتسبب ارتباط AAV بمستقبلات سطح الخلية في تغليف الجسيم الداخلي ، والانتقال إلى النواة ، والهروب الداخلي ، وامتصاص النواة. في النواة ، ينفصل الفيروس عن غلافه ليكشف عن الحمض النووي الفيروسي المحتوي على الجينات ، والذي يتم نسخه إلى mRNA ويُترجم إلى البروتين المعدّل وراثيًا. وفي الوقت نفسه ، يتحلل قفيصة AAV ويتم تقديم البروتينات القفيصة خارج الخلية بواسطة مستقبلات معقد التوافق النسيجي الكبير إلى CD8+ تبدأ الخلايا التائية الاستجابة الخلطية المضادة للانكسار وتحييد تكاثر الأجسام المضادة (NAb) [

10

  • رابينوفيتش ج.
  • وآخرون.
الفيروس المرتبط بالغدة (AAV) مقابل الاستجابة المناعية.

,

11

  • كالسيدو ر.
  • ويلسون جي إم
الاستجابة المناعية الخلطية لـ AAV.

,

12

  • رونزيتي ج.
  • وآخرون.
الاستجابات المناعية البشرية لناقلات الفيروسات المرتبطة بالغدة (AAV).

]. تم إنشاؤها باستخدام BioRender.com.

أظهرت المتابعة طويلة الأمد لواحد من علاجات الجينات الناقلة الأولى لـ AAV في عام 2020 فعالية مستمرة في علاج الهيموفيليا B لدى الذكور البالغين. بعد خمسة عشر عامًا من الإعطاء ، لم تتم ملاحظة أي مخاوف كبيرة تتعلق بالسلامة ؛ ومع ذلك ، فقد سلطت الدراسة الضوء على NAbs ذات العيار العالي المستمر للنمط المصلي AAV2 المعطى علاجيًا ، ومع بعض التفاعل التبادلي ، معادلة AAV5 و AAV8 [

13

  • جورج لوس أنجلوس
  • وآخرون.
متابعة طويلة الأمد لأول عملية تسليم داخل الأوعية البشرية لـ AAV لنقل الجينات: AAV2-hFIX16 للهيموفيليا الشديدة B.

]. على الرغم من نجاحها بلا شك ، وتسليط الضوء على AAVs كخيار جذاب لناقلات العلاج الجيني ، إلا أن وجود NAbs عالي العيار لا يزال مصدر قلق لأنه يعيق فعالية الجرعات المستقبلية ويقلل بشكل كبير من عدد المرضى الذين يمكن أن يعالجهم العلاج بشكل فعال.

على الرغم من عدم ارتباطه بأي أعراض سريرية [

6.

  • جريجر جي سي
  • Samulski RJ
الفيروس المرتبط بالغدة باعتباره ناقلًا للعلاج الجيني: تطوير النواقل والإنتاج والتطبيقات السريرية.

] ، يحدث التعرض لـ AAV بشكل طبيعي وغالبًا في وقت مبكر من الحياة [

14

  • كالسيدو ر.
  • وآخرون.
ملامح الأجسام المضادة للفيروسات المرتبطة بـ Adeno في الأطفال حديثي الولادة والأطفال والمراهقين.

]. يختلف الانتشار المصلي لمضادات AAV NAbs باختلاف الأنماط المصلية والجغرافيا بين 15٪ و 60٪ [

9.

  • بوتين س.
  • وآخرون.
انتشار IgG في الدم والعوامل المعادلة ضد أنواع الفيروسات المرتبطة بالغدة (AAV) 1 و 2 و 5 و 6 و 8 و 9 في السكان الأصحاء: الآثار المترتبة على العلاج الجيني باستخدام نواقل AAV.

,

15

  • فيرلا ر.
  • وآخرون.
انتشار النمط المصلي المضاد للفيروس المرتبط بالفيروس 8 معادل للأجسام المضادة والمواد المناعية المتفاعلة أريل سلفاتاز ب في مرضى عديد السكاريد المخاطي السادس المرشحين لتجربة العلاج الجيني.

,

16

  • ستانفورد س.
  • وآخرون.
الأجسام المضادة المرتبطة بالفيروس الغدي في مجموعة مرضى الهيموفيليا في المملكة المتحدة: دراسة الانتشار المصلي لوجود الأنماط المصلية لناقلات الفيروس المرتبطة بالفيروس الغدي AAV 5 و AAV 8 معادلة النشاط والأجسام المضادة في مرضى الهيموفيليا A.

]. بالمثل ، على الرغم من أن نواقل AAV أظهرت ثباتًا طويل الأمد في بيئة سريرية [

13

  • جورج لوس أنجلوس
  • وآخرون.
متابعة طويلة الأمد لأول عملية تسليم داخل الأوعية البشرية لـ AAV لنقل الجينات: AAV2-hFIX16 للهيموفيليا الشديدة B.

,

17

  • إيفانوفا إي.
  • عموم Z.-H.
توسط تقييم الفيروس المرتبط بالغدة في التعبير طويل الأمد عن تشانيل رودوبسين -2 في شبكية الفأر.

] ، بسبب طريقة العمل غير التكاملي ، من الممكن أن تكون هناك حاجة لجرعة إضافية لاحقًا في حياة المريض لضمان المستويات العلاجية للتعبير الجيني. إن العثور على طريقة أو تقنية آمنة وفعالة للتغلب على تحييد AAV والتهرب منه بواسطة الجهاز المناعي سيسمح بتقديم علاج جيني علاجي فعال وناجح مع فائدة علاجية مدى الحياة لأكبر عدد ممكن من المرضى.

لقد ثبت أن وجود مضادات AAV NAbs عند التتر المنخفض يقلل من التعبير الجيني الناجح [

18

  • قرص Scallan
  • وآخرون.
يمنع الغلوبولين المناعي البشري تحويل الكبد بواسطة نواقل AAV عند انخفاض التتر AAV2 المعادل في فئران SCID.

,

19

  • جيانغ هـ.
  • وآخرون.
آثار كبت المناعة العابر على نقل الجينات المرتبطة بالفيروسات والموجهة للكبد في قرود المكاك الريسوسية وآثارها على العلاج الجيني البشري.

]. حاليًا ، تستبعد التجارب السريرية المرضى المصابين بالمصل [

20

  • لي سي.
  • وآخرون.
تحييد الأجسام المضادة ضد الفيروس المرتبط بالغدية فحص مستقبليًا في مرضى الأطفال المصابين بالهيموفيليا.

] ، مما يحد بشكل كبير من مجموعة المرضى التي يمكن للعلاجات علاجها. ستسمح التكنولوجيا الناجحة المثالية بعلاج المرضى المصابين بالمصل مع تثبيط الاستجابة المناعية للناقل والسماح بإعادة الإدارة في المستقبل. في نفس الوقت ، مثالي المناعة من الأساليب التي تمت مراجعتها مؤخرًا في [

21

  • إجمالي D.-A.
  • وآخرون.
التغلب على التحديات التي تفرضها المناعة الخلطية على نواقل AAV لتحقيق نقل جيني آمن وفعال في المرضى المصابين بالمصل.

] وتلخيصها في الشكل 4، تتطلب ملف مزايا / مخاطر مواتية.

Figure 4

الشكل 4نظرة عامة على الأساليب التي تمت مناقشتها فيما يتعلق بمجالات التركيز الرئيسية الثلاثة لزيادة عدد السكان القابل للعلاج.

عرض التعليق الكامل

يتم تجميع الأساليب التي تمت مناقشتها في السمات الثلاث المرغوبة للسماح بإعادة إعطاء ناقلات الأمراض ، وتمكين علاج المرضى المصابين بالمصل ، وانخفاض العبء المناعي. إن استبعاد المرضى المصابين بالمصل له مخاطر مناعية منخفضة ولكنه لا يعالج المرضى الموجودين بالمصل أو يسمح بإعادة إعطاء النواقل. الكبسولات الجديدة والمعدلة هي مخاطر مناعية منخفضة وتسمح بعلاج المرضى الموجودين بالمصل ، ولكن لا يسمح بإعادة إعطاء النواقل. تمتلك exosomes المرتبطة بفيروس Adeno (AAV) عبئًا مناعيًا منخفضًا وتسمح بإعادة إدارة النواقل ولكنها لا تستطيع علاج المرضى المصابين بالمصل. فصادة البلازما واسعة الطيف ، وقمع المناعة ، وإيصال قسطرة البالون ، والأجسام المضادة المحايدة الغارقة (NAbs) مع شرك أو كبسولات فارغة تسمح بعلاج المرضى المصابين بالمصل ولكنها تأتي مع زيادة مخاطر المناعة على المريض. من بين التقنيات التي تمت مناقشتها ، فقط قمع المناعة المحدد وفصل البلازما يفي بالمعايير الثلاثة.

على الرغم من كونه منخفض المناعة مقارنة بالفيروسات الأخرى ، فإن جهاز المناعة ، الذي تطور ليكون مضبوطًا بدقة للاستجابة لمسببات الأمراض ، يتعرف على نواقل AAV على أنها تحدٍ للجهاز المناعي ، وبالتالي يسلط الضوء على وجود قيود مهمة على نواقل العلاج الجيني هذه. هناك الآن بيانات متزايدة تدل على أن الجرعات عالية النواقل والجرعات التي تحتوي على كبسولات فارغة زائدة أظهرت سمية تعتمد على الجرعة [

22

  • فلوت TR
إعادة النظر في السمية الالتهابية "الجديدة" لناقلات الفيروسات المرتبطة بالغدية.

,

23

  • شيه بي بي
  • وآخرون.
رد: "المضي قدمًا بعد وفاة شخصين في تجربة العلاج الجيني للاعتلال العضلي النبيبي" بقلم ويلسون وفلوت.

,

24

  • ويلسون جي إم
  • فلوت TR
المضي قدمًا بعد وفاة شخصين في تجربة العلاج الجيني للاعتلال العضلي الأنبوبي.

] ، مما يعزز الحاجة الملحة إلى تقليل التفاعلات بين ناقل AAV والجهاز المناعي وربما إعادة التفكير في نهج الجرعة المفردة الكبيرة للعلاج [

25

  • Kishimoto TK
  • Samulski RJ
معالجة السمية عالية الجرعات من AAV - "واحد وانتهى" أو "أبطأ وأقل" ؟.

].

في هذه المراجعة ، نركز على التقنيات الحالية والناشئة في هذا المجال للتغلب على الاستجابة المناعية والتهرب منها ، مما يمكّن العلاج الجيني بوساطة AAV من تحقيق إمكاناته ، وتقديم العلاج العلاجي مدى الحياة للمرضى الذين يعانون من اضطرابات أحادية الجين.

تلافي الاستجابة المناعية وعلاج المصابين بالمصل

في الأنسجة المتميزة بالمناعة مثل العين ، لوحظ تأثير ضئيل أو معدوم للاستجابة الخلطية الموجودة مسبقًا بعد إعطاء الناقلات وكان من الممكن تكرار العلاج على العين المقابلة [

26

  • بينيت ج.
  • وآخرون.
إعادة العلاج الجيني AAV2 في ثلاثة بالغين يعانون من العمى الخلقي.

]. من الواضح أن هذا لا ينطبق على طرق الإدارة الأخرى للأنسجة المستهدفة ، خاصةً عندما يتم جرعات ناقلات AAV بشكل نظامي. ومع ذلك ، فإن النهج الذي يركز على تجنب اتصال AAV مع NAbs له فوائد. تم إجراء مثال ناجح لنهج التهرب هذا من خلال حقن AAV8 في فرع الوريد البابي عبر قسطرة البالون التي سمحت بنقل خلايا الكبد في وجود NAbs ذات العيار المنخفض. على الرغم من أنه لا ينطبق في وجود NAbs ذات العيار الأعلى ، ولم يتم تطبيقه حتى الآن في أنسجة أخرى غير الكبد ، فمن المشجع أن تجنب NAb المحلي يمكن أن يكون مناسبًا في بعض حالات استهداف الأنسجة.

نهج إضافي يسمح بالتنبيغ في المرضى المصابين بالمصل هو تشبع NAbs بالمستضدات. تتمثل إحدى الطرق الممكنة لذلك في إعطاء كبسولات فارغة / شرك أو جرعة ناقلات عالية ، مما يسمح أساسًا للـ NAbs بالارتباط ، بينما تظل جرعة علاجية فعالة من النواقل متاحة لتحويل الخلايا. في الفئران ، يكون إعطاء فائض بمقدار 50 أو 100 ضعفًا من الكبسولات الفارغة كافياً للحصول على تحويل كامل للكبد في وجود عيار 1:10 و 1: 100 NAb. في ظل وجود عيار عالي جدًا (> 1: 3000) ، لا يمكن استرداد التحويل [

27

  • مينجوزي ف.
  • وآخرون.
التغلب على المناعة الخلطية الموجودة مسبقًا ضد AAV باستخدام الأفخاخ القفيصة.

]. هذا النهج يزيد بشكل كبير من الجرعة المطلوبة وتكاليف التصنيع المرتبطة بها وكذلك العبء المناعي.

تتمثل إحدى طرق زيادة عدد المرضى الذين يمكن علاجهم في تحديد النمط المصلي AAV حيث يكون معدل الانتشار المصلي NAb منخفضًا. في فحص 888 عينة مصل بشري من عشرة بلدان ، لاحظ كالسيدو وويلسون أن AAV2 NAbs كان الأكثر انتشارًا ، يليه AAV1 و AAV7 و AAV8 [

11

  • كالسيدو ر.
  • ويلسون جي إم
الاستجابة المناعية الخلطية لـ AAV.

]. من الواضح أنه حيثما تسمح انتفاخات الأنسجة ، فإن اختيار النمط المصلي المتجه مهم. ومع ذلك ، حتى بالنسبة للأنماط المصلية الأقل مناعة ، هناك العديد من الحالات الموثقة للاستجابة المناعية الموجودة مسبقًا [

9.

  • بوتين س.
  • وآخرون.
انتشار IgG في الدم والعوامل المعادلة ضد أنواع الفيروسات المرتبطة بالغدة (AAV) 1 و 2 و 5 و 6 و 8 و 9 في السكان الأصحاء: الآثار المترتبة على العلاج الجيني باستخدام نواقل AAV.

,

11

  • كالسيدو ر.
  • ويلسون جي إم
الاستجابة المناعية الخلطية لـ AAV.

,

15

  • فيرلا ر.
  • وآخرون.
انتشار النمط المصلي المضاد للفيروس المرتبط بالفيروس 8 معادل للأجسام المضادة والمواد المناعية المتفاعلة أريل سلفاتاز ب في مرضى عديد السكاريد المخاطي السادس المرشحين لتجربة العلاج الجيني.

,

16

  • ستانفورد س.
  • وآخرون.
الأجسام المضادة المرتبطة بالفيروس الغدي في مجموعة مرضى الهيموفيليا في المملكة المتحدة: دراسة الانتشار المصلي لوجود الأنماط المصلية لناقلات الفيروس المرتبطة بالفيروس الغدي AAV 5 و AAV 8 معادلة النشاط والأجسام المضادة في مرضى الهيموفيليا A.

,

20

  • لي سي.
  • وآخرون.
تحييد الأجسام المضادة ضد الفيروس المرتبط بالغدية فحص مستقبليًا في مرضى الأطفال المصابين بالهيموفيليا.

,

28

  • كالسيدو ر.
  • وآخرون.
علم الأوبئة في جميع أنحاء العالم لتحييد الأجسام المضادة للفيروسات المرتبطة بالغدة.

,

29

  • رابتى ك.
  • وآخرون.
تحييد الأجسام المضادة ضد الأنماط المصلية 1 و 2 و 6 و 9 في مصل نماذج حيوانية شائعة الاستخدام.

].

علاوة على ذلك ، مع زيادة فهم بنية قفيصة ناقل AAV والتشكل ، فقد أتاح الفرصة لاستخدام التطور الموجه لتوليد ناقلات AAV جديدة ومهندسة والتي لن يكون هناك تعرض سابق لها في السكان [

30

  • بارتل م.
  • وآخرون.
التطور الموجه للفيروسات الجديدة المرتبطة بالغدة من أجل توصيل الجينات العلاجية.

,

31

  • ماهيشري ن.
  • وآخرون.
ينتج عن التطور الموجه للفيروس المرتبط بالغدية نواقل توصيل الجينات المحسنة.

,

32

  • تسي LV
  • وآخرون.
التطور الموجه بالبنية لمتغيرات الفيروس المرتبطة بالغدة المتميزة مستضديًا للتهرب المناعي.

]. كان لهذا النهج فعالية متنوعة اعتمادًا على موقع طفرات القفيصة. من الممكن أيضًا أن تؤدي هذه الطفرات إلى تغيير انتفاخ الأنسجة وتقليل الانتقال في النهاية [

33

  • لي سي.
  • وآخرون.
تطوير نواقل AAV الخاصة بالمريض بعد تحييد اختيار الجسم المضاد لتحسين نقل الجينات العضلية.

]. هذا لا يتغلب على التحدي المتمثل في إعادة إعطاء ناقلات الأمراض ما لم يتم استخدامه بالاقتران مع كبت المناعة [

28

  • كالسيدو ر.
  • وآخرون.
علم الأوبئة في جميع أنحاء العالم لتحييد الأجسام المضادة للفيروسات المرتبطة بالغدة.

] ، حيث لا يزال من الممكن ملاحظة التفاعل التبادلي لـ NAbs عبر الأنماط المصلية ويجب تصميم الأنماط المصلية لضمان تجنب جميع NAbs [

34

  • ثويت ر.
  • وآخرون.
AAVrh.10 المناعة في الفئران والبشر. ملاءمة التفاعل المتبادل للأجسام المضادة في العلاج الجيني البشري.

].

بديل للنهج الجيني هو تعديل القفيصة كيميائيا. تم ربط بقايا اللايسين على سطح AAV تساهميًا مع مثبتات فينيل أيزوثيوسيانات للسماح بالطلاء بروابط محددة [

35

  • ميفيل م.
  • وآخرون.
التعديل الكيميائي لقفيصة الفيروس المرتبطة بالغدة لتحسين توصيل الجينات.

].

لقد ثبت أن الاقتران الكيميائي مع البولي إيثيلين جلايكول (PEG) يقلل من معادلة AAV ، ومع ذلك ، مع بعض التداخل مع انتفاخ الأنسجة وكفاءة النقل [

36

  • لي جي كي
  • وآخرون.
يحمي اقتران PEG بشكل معتدل النواقل الفيروسية المرتبطة بالغدة ضد تحييد الأجسام المضادة.

]. يتمثل التحدي المتمثل في هذه التعديلات في التحكم في موقع تفاعل التفعيل. يمكن التغلب على ذلك باستخدام أدوات توسيع الشفرة الجينية ، مما يسمح بإدخال الأحماض الأمينية غير الطبيعية في الكابسيد في مواقع محددة [

37

  • Kelemen RE
  • وآخرون.
استراتيجية كيميائية دقيقة لتغيير خصوصية مستقبلات الفيروس المرتبط بالغدية.

] ، والذي تم استخدامه لتمكين PEGylation الخاصة بالموقع والتي تظهر انخفاضًا في التعرف على الجسم المضاد المختبر وانخفاض الاستجابة المناعية في نموذج الفئران [

38

  • ياو ت.
  • وآخرون.
فيروسات الغدة الدرقية المرتبطة بالموقع مع زيادة استقرار المصل وانخفاض المناعة.

]. بينما يقلل PEGylation الاستجابة الخلطية ، لا يزال AAV خاضعًا لمناعة خلوية ؛ للتغلب على هذا ، هناك احتمال لاقتران المواد المثبطة للمناعة مع ناقلات AAV. كما يتضح من الفسفوسرين zwitterionic المثبط للمناعة (PS) - الذي يحتوي على عديد ببتيد مترافق مع AAV8 ، والحفاظ على كفاءة التحويل وتروب الأنسجة الأصلي وقمع إنتاج مضادات AAV في نموذج الفأر [

39

  • يوان Z.
  • وآخرون.
التخفيف من مناعة العلاج الجيني بوساطة AAV مع الببتيد zwitterionic المثبط للمناعة.

] فتح طريقًا لقمع المناعة الموضعي المستهدف ، مما أدى إلى إزالة خطر الإصابة المتزايد بالقمع الجهازي التقليدي.

هناك طريقة أخرى ممكنة لمنع المعادلة جسديًا من NAbs وهي ربط AAV بالحويصلات المجهرية / exosomes (vexosomes). للقيام بذلك ، يتم تعديل إنتاج ناقلات AAV بحيث ترتبط النواقل الناتجة مع سطح وداخل الحويصلات الدقيقة ، وبالتالي إنتاج فيكسوسومات [

40

  • ماغواير كاليفورنيا
  • وآخرون.
ناقل AAV المرتبط بالحويصلة الدقيقة كنظام توصيل جيني جديد.

]. تم إجراء ذلك عن طريق تكوير الحويصلات الدقيقة المرتبطة بـ AAV عن طريق الطرد المركزي التفاضلي لمفاعل إنتاج المفاعل الحيوي. على الرغم من أن الآلية التي ينتقل بها AAV المرتبط بالحويصلة الدقيقة من سطح الخلية إلى النواة غير معروفة ، فقد تمكنوا من نقل الخلايا بنجاح في وجود تركيز قوي من NAbs (1: 2000) ، أعلى بكثير مما يُرى عادةً في المرضى. على الرغم من أن عدادات NAb العالية كانت لا تزال قادرة على منع التنبيغ ، إلا أن مقاومة التحييد التي أظهرتها AAVs المرتبطة بالحويصلة واعدة [

41

  • ميلياني أ.
  • وآخرون.
تعزيز نقل جينات الكبد والتهرب من المناعة الخلطية الموجودة مسبقًا مع نواقل AAV المغلفة بالخلايا الخارجية.

].

منع جيل NAb للسماح بإعادة إدارة الناقل

أظهر مرضى الهيموفيليا B الذين تناولوا جرعة AAV2-hFIX تعبيرًا يستمر من 12 إلى 15 عامًا ويستمر العد [

13

  • جورج لوس أنجلوس
  • وآخرون.
متابعة طويلة الأمد لأول عملية تسليم داخل الأوعية البشرية لـ AAV لنقل الجينات: AAV2-hFIX16 للهيموفيليا الشديدة B.

]. على الرغم من أنها واعدة ، إلا أن الصورة الكاملة لمدى استمرار التنبيغ غير واضحة وقد تختلف اعتمادًا على النسيج المستهدف وعمر المريض المعالج. أيضًا ، في بعض الأمراض القادرة على خفض متوسط ​​العمر المتوقع بشكل كبير عند عدم علاجها ، قد يتطلب الأمر علاجًا مبكرًا في الحياة [

42

  • كولود ف.
  • وآخرون.
التطور قبل السريري لناقل AAV8-hUGT1A1 لعلاج متلازمة كريغلر-نجار.

]. في هذه الحالات ، قد تكون هناك حاجة إلى إعادة إدارة الناقل في المستقبل.

عند التفكير في إعادة إعطاء ناقلات الأمراض والوقاية من جيل NAb ، ربما يكون النهج الأكثر استعدادًا سريريًا هو استخدام استراتيجيات قمع المناعة المشابهة لتلك المستخدمة في رفض مضادات الزرع [

43

الورم الخبيث بعد الزرع: دور كبت المناعة.

]. ومن فوائد ذلك أنه يستخدم العلاجات والأدوية المعتمدة بالفعل والتي يمكن اختيارها بناءً على مكونات الجهاز المناعي المستهدفة (الجدول 1). أظهر مزيج من ciclosporin A ومثبط الكالسينيورين الذي يخفض نشاط الخلايا التائية وريتوكسيماب الذي يستهدف الخلايا البائية انخفاضًا في NAbs مما يسمح بإعادة إدارة الناقل في نموذج الرئيسيات غير البشرية (NHP) [

44

  • مينجوزي ف.
  • وآخرون.
التعديل الدوائي للمناعة الخلطية في نموذج الرئيسيات غير البشرية لنقل الجين AAV للهيموفيليا B.

] وقد ثبت أن هذا فعال جزئيًا في تقليل استجابات الخلايا البائية لدى البشر [

45

  • مينجوزي ف.
  • وآخرون.
الانتشار والتعديل الدوائي للمناعة الخلطية لنواقل AAV في نقل الجينات إلى النسيج الزليلي.

]. نظرًا لأن ريتوكسيماب غير قادر على استهداف خلايا البلازما ، التي لا تعبر عن مستضد CD20 مباشرة ، فإنه لا ينطبق على أولئك الذين لديهم مناعة موجودة مسبقًا [

46

  • إيفرلي إم جي
  • Terasaki PI
حالة العلاج لإزالة خلايا البلازما المنتجة للأجسام المضادة في عملية الزرع.

].

الجدول 1ملخص الأدوية المستخدمة لتعديل الاستجابة المناعية لـ AAV [

59

  • تشو دبليو اس
  • إن جي ج.
التحوير المناعي في إعطاء rAAV: العلاجات الدوائية قبل السريرية والسريرية.

]

بدلاً من ذلك ، ثبت أن الراباميسين يقلل من الاستجابة المناعية لـ AAV في نموذج الفئران الذي يمنع الاستجابة الخلطية لـ AAV8 كابسيد [

47

  • شي X.
  • وآخرون.
فعالية AAV8-hUGT1A1 مع الرابامايسين في الفئران حديثي الولادة والرضع والأحداث لنمذجة العلاج في مرضى الجهاز العصبي المركزي عند الأطفال.

]. علاوة على ذلك ، عند صياغته في الجسيمات النانوية ، أظهر الراباميسين فعالية أكبر في النماذج قبل السريرية في تقليل NAbs والسماح بإعادة إعطاء الناقل في نموذج الرئيسيات [

48

  • ميلياني أ.
  • وآخرون.
يتيح التعديل الانتقائي للمستضد لمناعية AAV مع الجسيمات النانوية للراباميسين المتحملة للتسامح إعادة الإدارة الناجحة للناقل.

]. تبدو هذه الأساليب واعدة ، لا سيما لإعادة الإدارة لمرضى السلبيين سابقًا. كما هو الحال مع ريتوكسيماب والتدخلات الدوائية الأخرى غير فعالة في جلب أولئك الذين تعرضوا سابقًا لـ wt-AAV إلى مجموعة المرضى القابلة للعلاج. يجب أن تكون النماذج الحيوانية التي تمت دراستها سلبيًا لتبدأ.

لسوء الحظ ، تترافق جميع أشكال كبت المناعة مع زيادة خطر الإصابة بالعدوى. بالاقتران مع العلاجات المصممة لعلاج المرضى المحتمل إصابتهم بأمراض مزمنة بالفعل ، يجب توخي الحذر الشديد عند الحكم على تحليل المخاطر والفوائد لقمع المناعة مقابل التطبيق العملي للعلاج الجيني.

كما هو الحال مع جميع المقايضات بين المخاطر والفوائد ، يجب النظر في السبل التي يمكن من خلالها تقليل المخاطر ؛ في هذه الحالة ، قد يكون من الممكن اعتماد نهج أكثر استهدافًا لقمع المناعة. على سبيل المثال ، تم تحديد المستقبلات الشبيهة بـ Toll (TLRs) على أنها تلعب دورًا في التعرف على AAV والاستجابة المناعية اللاحقة ، وتم تحديد بروتين MyD88 كمنظم مهم لكل من المناعة التكيفية للخلايا T و B ضد AAV [

49

  • سودريس م.
  • وآخرون.
تنظم إشارات MyD88 في الخلايا البائية إنتاج الأجسام المضادة المعتمدة على Th1 لـ AAV.

]. تمكّن تقنية CRISPR-Cas9 النظام الأساسي من تقليل تنظيم ملفات MyD88 الجين ، يثبط الاستجابة المناعية لفترة وجيزة ، مما يسمح بإدارة الناقل وبالتالي تقليل مستوى NAbs المتولد استجابةً عند ملاحظته في نموذج الفأر [

50

  • مقدم ف.
  • وآخرون.
التعديل المناعي الاصطناعي باستخدام كريسبر فائق القمع في الجسم الحي.

]. لأن هذا يقلل من الاستجابة المناعية ، فإنه لا يسمح بعلاج المرضى المصابين بالمصل. ومع ذلك ، قد يسمح بإعادة إدارة الناقل في المستقبل ويمكن استخدامه بالاقتران مع ناقلات النمط المصلي الجديدة أو تلك التي لديها انتشار أقل لـ NAbs.

التخفيض المؤقت لـ NAbs

تعد إزالة NAbs مؤقتًا من الأنسجة المستهدفة قبل جرعات الناقل خيارًا لكل من المرضى الموجودين بالمصل وإعادة إدارة النواقل. البلازما هي تقنية خارج الجسم تسمح بإزالة المواد من البلازما. يُسحب الدم ويتم تبادل البلازما وتصفيتها لإزالة الأجسام المضادة الحرة والمركبات المناعية المنتشرة من البلازما ، والتي يمكن إعادة تسريبها. كانت الدورات المتعددة لفصادة البلازما جنبًا إلى جنب مع كبت المناعة قادرة على تقليل مستويات IgG في المصل بشكل كبير [

51

  • بورجين م.
  • وآخرون.
مستويات مصل IgG و IgM في المتبرعين الجدد والمنتظمين لفصادة البلازما على المدى الطويل.

]. في دراسة أجريت على عشرة مرضى إيجابيي المصل لـ AAV1 و 2 و 6 و 8 ، قلل ما يصل إلى خمس دورات من فصادة البلازما من عيار NAb في بعض المرضى إلى أن لا يمكن اكتشافه (

52

  • مونتيلهيت ف.
  • وآخرون.
تقرير حالة 10 مرضى حول تأثير فصادة البلازما على معادلة العوامل ضد أنواع الفيروسات المرتبطة بالغدة (AAV) 1 و 2 و 6 و 8.

] ، والتي من شأنها أن تسمح بعلاج المرضى المصابين بالمصل وإمكانية توصيل الناقل مرة أخرى إذا لزم الأمر في المستقبل. كانت دورتان من فصادة البلازما كافية لتقليل مستويات NAb في نموذج NHP ، مما يتيح نقلًا ناجحًا يمكن مقارنته مع الحيوانات المصليّة [

53

  • شيكوين إل جي
  • وآخرون.
تقضي فصادة البلازما على التأثير السلبي للأجسام المضادة لـ AAV على التعبير الجيني للميكروديستروفين بعد الولادة الوعائية.

] ، مما يدعم الفرضية القائلة بأن فصادة البلازما قد تسمح بعلاج ناجح في المرضى الذين لديهم مناعة موجودة مسبقًا.

ومع ذلك ، يتطلب هذا النهج تحليلًا للمخاطر والفوائد مشابهًا للتحليل الذي تمت مناقشته بشأن كبت المناعة ، مع خطر استنفاد جميع IgGs بشكل غير محدد ، والعبء المرتبط بدورات متعددة من فصادة البلازما يجعل المريض في النهاية أكثر عرضة للعدوى.

المتابعة المنطقية لذلك هي تطوير عمود الامتصاص المناعي الخاص بـ NAb لفصادة البلازما (الشكل 5). أظهرت الدراسات الأولية ارتباطًا انتقائيًا واعدًا بـ NAbs من مصل الدم باستخدام جزيئات AAV الكاملة كروابط ، مقترنة بمرحلة كروماتوغرافيا ثابتة. يقلل AAV المعطل من عيار NAb وتم تحقيق نقل الكبد الفعال في نموذج فأر محصن سلبي [

54

  • بيرتين ب.
  • وآخرون.
إزالة خاصة بالكبسيد للأجسام المضادة المنتشرة لنواقل الفيروس المرتبطة بالغدة.

,

55

  • أورلوسكي أ.
  • وآخرون.
نقل ناجح مع ناقلات AAV بعد الاستنفاد الانتقائي للأجسام المضادة لـ AAV عن طريق الامتصاص المناعي.

]. يتمثل أحد التحديات الكبيرة التي تواجه تطوير هذه الأدوات في أن NAbs عبارة عن مجموعة سكانية متعددة النسيلة ، والتي تختلف من النمط المصلي إلى النمط المصلي وبين مجموعات المرضى المختلفة. قد تختلف كفاءات الربط لبعض NAbs في AAV المجاني مقابل AAV المثبت. ومع ذلك ، فإن هذا النهج واعد للغاية ، ولكنه يتطلب النظر في كثافة اقتران الترابط مقابل السعة ، ودورات إعادة استخدام الراتنج ، وتسرب الترابط لضمان الجدوى والتوسع في النماذج الحيوانية الأكبر ثم البشر.

Figure 5

الشكل 5رسم تخطيطي يبرز إزالة الأجسام المضادة المعادلة (NAbs) عن طريق فصادة البلازما المحددة مع الاحتفاظ بـ IgGs الأخرى.

عرض التعليق الكامل

رسم توضيحي لفصادة البلازما المحددة ، يُظهر البلازما التي تحتوي على تجمع IgG إيجابي المصل يمر عبر عمود ما قبل فصادة البلازما والعمود اللاحق للبلازما السلبي الذي يمكن إعادته إلى المريض.

بديل واعد لنضوب IgG عن طريق فصادة البلازما هو استخدام endopeptidase imlifidase (IdeS). تمت الموافقة على هذا الدواء على أنه آمن وفعال ويستخدم لزرع الكلى في المرضى الذين لديهم حساسية من HLA. يقلل Cleaving IgG من عيار NAb دون الحاجة إلى إزالة بلازما المريض وإعادة استخدامها [

56

  • الأردن SC
  • وآخرون.
إنزيم IgG Endopeptidase في المرضى ذوي الحساسية العالية الذين يخضعون لعملية زرع.

]. تقلل الطريقة بشكل كافٍ من عيار NAb للسماح بالنقل الناجح لأنسجة الكبد في كل من الفئران و NHPs وتمكين إعادة الإدارة الناجحة اللاحقة للناقل [

56

  • الأردن SC
  • وآخرون.
إنزيم IgG Endopeptidase في المرضى ذوي الحساسية العالية الذين يخضعون لعملية زرع.

,

57

  • روس جانيان آي.
  • وآخرون.
تحسين نظام معالجة إنزيم IgG المهين من أجل تحسين نقل الفيروس المرتبط بالغدية في وجود الأجسام المضادة المعادلة.

]. في المختبر أظهرت الاختبارات التي أجريت على البلازما البشرية أيضًا هضم IgG ، مما يقلل التتر المضاد لـ AAV8 حتى في وجود الأجسام المضادة لـ IdeS المنتشرة في البشر [

58

  • ليبورجن سي.
  • وآخرون.
يُمكّن إندوبيبتيداز IgG-cleaving في الجسم الحي العلاج الجيني في وجود الأجسام المضادة المضادة لـ AAV.

]. كما هو الحال مع فصادة البلازما غير المحددة ، فإن هذا النهج يستنفد كل IgG بشكل عشوائي مما يزيد من خطر العدوى ؛ ومع ذلك ، فقد تم إثبات الأمان بالفعل في المرضى الذين خضعوا لعمليات الزرع. لذلك ، على الرغم من أنه لا يخلو من المخاطر ، فإن IdeS يوفر نهجًا أقل توغلًا من فصادة البلازما.

ملاحظات ختامية

من الواضح أن التقنيات للتغلب على الاستجابات المناعية الخلطية ضرورية إذا كان العلاج الجيني AAV سيكون مفيدًا لأكبر عدد ممكن من المرضى. أظهرت الأساليب الحالية لعلاج المرضى السلبيين فقط واستهداف المرضى المتمتعين بالمناعة إمكانات هذه العلاجات ولكن فقط لجزء صغير من المرضى والمؤشرات المحتملة. يعد تجنب التفاعلات الأولية مع NAbs من خلال كبسولات معدلة كيميائيًا ووراثيًا واعدًا للجرعات الأولية. ومع ذلك ، فمن المحتمل أن يتم التعرف على الناقل بواسطة NAbs في المستقبل ، مما يمنع جرعة ثانية ، وبما أن الحقل لا يزال في مهده النسبي ، يبقى سريريًا أن نرى ما إذا كان هذا مطلوبًا أو ما إذا كان من المتوقع التعبير عن الجينات المعدلة مدى الحياة. يبدو أن فصادة البلازما جنبًا إلى جنب مع كبت المناعة خيار معقول لكثير من الحالات ؛ ومع ذلك ، فإن استنفاد جميع IgGs وقمع المناعة على نطاق واسع يجلب مخاطر إكلينيكية. لذلك ، من الواضح أن هناك حاجة إلى طريقة لاستنفاد NAbs على وجه التحديد عن طريق قمع المناعة المستهدف ، أو فصادة البلازما ، أو وسائل أخرى. لكي يصل العلاج الجيني بوساطة AAV إلى إمكاناته الكاملة ، يلزم مزيد من الفهم في مجالات محددة (انظر الأسئلة البارزة). يتمثل أحد المخاوف في أن NAbs التي تم تطويرها قد تختلف في هيكلها من مريض لآخر ، مما يجعل تطوير عمود NAb تحديًا ، وعلى الرغم من أن استخدام IdeS واقتران AAV إلى شقوق مثبطة للمناعة تعد مناهج ناشئة واعدة ، إلا أن التقنيات الواعدة السابقة تظهر أنه لا يزال يتعين القيام بذلك. رأينا كيف ستنتقل هذه النماذج من الحيوانات إلى البشر. ومع ذلك ، فإن المعدل الذي زاد فيه فهم الاستجابة المناعية لنواقل AAV خلال السنوات الأخيرة جنبًا إلى جنب مع فهم النواقل واعد ، مما يسمح بطرق أكثر تطوراً للتغلب على تحييد AAV والتهرب منه لتطوير وتقديم علاجات مغيرة للحياة في نهاية المطاف للمرضى الذين يحتاجون إليها.

الأسئلة البارزة

هل NAbs الخاصة بالنمط المصلي متسقة في البنية من شخص لآخر أم أن الطبيعة متعددة النسيلة تعني أن البنية ستختلف من شخص لآخر؟

ما هو الطول المتوقع لفعالية التعبير عن الجينات المعدلة وراثيا ، خاصة عندما يتم إعطاء المريض جرعة أولية في وقت مبكر من الحياة؟

هل النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام IdeS في NHPs قابلة للترجمة إلى البشر الذين لديهم مناعة خلطية موجودة مسبقًا أو بعد العلاج ضد AAV؟

هل يمكن تحجيم عمود فصادة البلازما الخاص بمضاد AAV NAb وإنتاجه بشكل مناسب للاستخدام في البشر؟

هل يمكن تصميم ناقل AAV لتجنب كل تفاعلات NAb التبادلية؟

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة