Capítulo 7
Terapias en distrofia muscular de Duchenne
¿Cuáles son los avances terapéuticos en distrofia muscular de Duchenne?
F. Munell Casadesús
Las primeras estrategias terapéuticas en la distrofia muscular de Duchenne (DMD) se han dirigido a modificar los fenómenos que contribuyen a su patogenia. La ausencia de distrofina comporta un aumento de la permeabilidad de la membrana con entrada de calcio, excitotoxicidad celular y lesión reiterativa de las fibras musculares, que desencadena una respuesta inflamatoria desproporcionada, que a su vez inhibe la regeneración de la fibra muscular y conlleva a la sustitución progresiva del músculo por tejido fibroadiposo1-3. Aunque los resultados de estos tratamientos han tenido un impacto limitado en la evolución de la enfermedad, es indiscutible que uno de ellos, los corticosteroides, ha demostrado beneficios evidentes, demorando la aparición de los síntomas e incluso evitando alguna de sus manifestaciones, como la escoliosis4.
El mayor impacto en la historia natural de la enfermedad se espera que se consiga con las terapias dirigidas a resolver su causa, la ausencia de distrofina.
Debido al gran tamaño del gen, que excede en mucho la capacidad de los vectores virales que pueden usarse con más seguridad en el momento actual5, la terapia de reemplazo génico se ha demorado respecto a otras estrategias. Los primeros modificadores genéticos se diseñaron para reparar las principales mutaciones causantes de la DMD, deleciones o duplicaciones de uno o múltiples exones con pérdida de marco de lectura y las mutaciones puntuales sin sentido, que afectan a un 65 % y un 15% de los pacientes, respectivamente5. El uso de oligonucleótidos antisentido (AON) para conseguir el salto de uno o más exones hasta restaurar el marco de lectura (terapia de salto del exón) se ha calculado que podría beneficiar hasta un 83% de los pacientes6. La tecnología se ha ido perfeccionando (vía de administración, modificaciones químicas de los oligonucleótidos) y en este momento ya ha recibido la aprobación de las agencias reguladoras y se comercializado en algunos países3. En cuanto a las mutaciones puntuales sin sentido que originan un codón de parada prematura, la estrategia se ha basado en el uso de fármacos con actividad denominada read through, capaces de enmascarar este codón, disminuyendo la sensibilidad del ribosoma y permitiendo que la traducción proteica continúe más allá de la mutación. La eficacia de estos tratamientos se demostró en un grupo más reducido de pacientes, lo que llevó a la aprobación condicional por la Agencia Europea del Medicamento (EMA) en espera de la finalización de los ensayos7.
En cuanto a la terapia basada en el reemplazo génico, se ha demostrado que mediante el uso de nuevos vectores, principalmente virus adenoasociados recombinantes, y el diseño de variantes de menor tamaño de distrofina (minidistrofinas y microdistrofinas), que conservan las regiones funcionales esenciales, se consigue la transducción eficiente de las células musculares y alcanzar niveles terapéuticos de proteína en el músculo esquelético. En los primeros pacientes tratados en ensayos clínicos se ha demostrado un aumento importante de distrofina en el músculo y una mejoría funcional. Esperamos que los resultados puedan replicarse en un mayor número de pacientes en la fase III de los ensayos3.
¿Cuáles son los nuevos corticosteroides en DMD?
L. Carrera García
Dentro de los cuidados estándar para el DMD se incluye el uso de corticosteroides como prednisona y deflazacort, que suprimen de forma potente la señalización del factor nuclear proinflamatorio NFκB (factor nuclear de transcripción de las cadenas ligeras kappa de las células B activadas). La activación de la vía del NFκB se observa en los músculos de los pacientes con DMD desde el nacimiento causando una inflamación crónica en el músculo que contribuye al inicio y progresión de la enfermedad8.
El vamorolone es un nuevo fármaco antiinflamatorio esteroideo que se diferencia de los corticosteroides clásicos por la ausencia de enlace de un grupo carbonilo/hidroxilo en el carbono C11. Además de su actividad antiinflamatoria por medio de la supresión del NFkB, mejora la estabilización de la membrana y es antagonista del receptor de los mineralocorticoides. Al presentar un estado monomérico ligando/receptor, carece de la actividad de transactivación mediante la unión de dímeros ligando/receptor, la cual se ha relacionado con los efectos secundarios de los corticosteroides tradicionales9-11.
Los primeros ensayos in vitro objetivaron que el vamorolone mantenía la actividad antinflamatoria de los esteroides, mientras que carecía de los efectos adversos relacionados (retraso del crecimiento, daño óseo, atrofia muscular)9,12. En los ensayos clínicos los pacientes tratados con vamorolone no mostraron retraso en el crecimiento y los biomarcadores de recambio óseo indicaron un efecto disminuido sobre la reabsorción ósea en comparación con los corticosteroides tradicionales. La incidencia de eventos adversos a largo plazo como signos de Cushing, ganancia de peso, alteración del comportamiento o hirsutismo fue mucho menor que en pacientes tratados con deflazacort o prednisona, con un buen perfil de seguridad10-12.
Los niños con DMD tratados con vamorolone a 2,0 a 6,0 mg/kg/día vía oral han presentado una ganancia en la función motora con respecto a los niños sin tratamiento corticoideo y una ganancia similar en magnitud a las mejoras relacionadas con los corticosteroides tradicionales11,12.
A nivel cardiaco, el efecto antagonista del receptor de mineralcorticoide de vamorolone podría aplicarse para tratar simultáneamente patología muscular y cardiaca con mayor seguridad en DMD13.
Los prometedores resultados de vamorolone hacen que se sitúe como un potencial candidato para reemplazar el tratamiento estándar con corticosteroides en niños con DMD.
¿Cuál es la terapia dirigida a mutaciones puntuales en DMD?
A. Nascimento Osorio
El 10-15% de los pacientes con DMD es causado por una mutación puntual sin sentido (non-sense-mutation) que produce un codón de parada prematura e impide la producción de la distrofina14. Entre 1999 y 2003 fue descubierta una molécula conocida hoy como ataluren*, capaz de reconocer el codón de parada prematuro y restablecer el marco de lectura del gen DMD14,15. El ataluren es un tratamiento oral indicado para la DMD causada por mutación sin sentido (nmDMD) a pacientes ambulantes de cinco años o mayores, en países como Brasil, Chile y República de Corea16. Más recientemente, la indicación se ha ampliado para incluir pacientes de dos años o más, en los Estados miembros de la Unión Europea, Islandia, Israel, Liechtenstein y Noruega16. Este tratamiento no se encuentra comercializado en España. Múltiples estudios y ensayos se han realizado para demostrar su eficacia. Después del ensayo abierto fase IIa en donde se demostró el aumento de la expresión de distrofina en pacientes con nmDMD tratados con ataluren17, se evaluó en los pacientes con nmDMD en fase IIb15 y fase III, ambos ensayos aleatorizados, doble ciego y controlados con placebo18. Estos ensayos mostraron un beneficio del ataluren (40 mg/kg por día) en un subgrupo de pacientes (aquellos que caminaban entre 300-400 metros en la prueba de la caminata de los 6 minutos al inicio del ensayo) al compararlos con placebo en una variedad de criterios de valoración funcional, observando un retraso en la progresión de la enfermedad, aunque los estudios no cumplieron con su objetivo principal en la población global del ensayo15,18.
En el año 2020 se publicaron los datos del estudio STRIDE. Este es un registro internacional observacional para evaluar la seguridad y eficacia del ataluren en aquellos países en los que está aprobado su uso. Se realizó la comparación de 181 pacientes del STRIDE que reciben ataluren con los datos del estudio de historia natural realizado por el grupo CINRG (Cooperative International Neuromuscular Research Group [CINRG] Duchenne Natural History)7,19,20. Se utilizó la metodología propensity para identificar una población con características comparables dentro del CINRG tomando en cuenta la edad de inicio de corticosteroides, duración del uso de deflazacort, duración del uso de otros corticosteroides y edad de los primeros síntomas7. Los estudios estadísticos demostraron que los pacientes que recibieron ataluren tuvieron un retraso significativo de la pérdida de la deambulación y en otras funciones motoras. Además, se observó que el ataluren fue bien tolerado y tuvo un perfil de riesgo/beneficio favorable y consistente con el mostrado en ensayos clínicos previos7. Es importante resaltar que el objetivo del tratamiento con ataluren no es la cura de la enfermedad, sino retrasar la progresión de esta.
Terapia de salto de exón y DMD
C.I. Ortez González
El principio básico para la terapia del salto del exón es unir el un exón previo y uno posterior a la deleción del gen a nivel del ARN mensajero (ARNm) y por consecuencia continuar con el marco de lectura logrando obtener la expresión de distrofina21.
El marco de lectura puede ser restaurado artificialmente eliminando uno o más exones del ARNm antes o después de la deleción, a fin de que las instrucciones para la producción de la distrofina conduzcan a una proteína al menos parcialmente funcional, reduciendo así la severidad de las consecuencias de la enfermedad.
Como este ARNm es más corto que lo normal, la proteína de distrofina es también más corta, conteniendo menos aminoácidos. Si los aminoácidos faltantes forman parte de regiones no esenciales de la distrofina, resultará una proteína más corta que puede a menudo todavía realizar su rol estabilizador en la membrana de la célula muscular. El resultado sería el cambio de síntomas severos de DMD a los síntomas más leves de DMB22,23.
El gen mismo con su mutación no es alterado por el salto de exón, pero su ARNm no contiene más la información equivocada del exón o exones omitidos.
El componente químico utilizado para tal fin son los AON, los cuales son ácidos nucleicos cortos (~ 20 bases) sintéticos y están diseñados para hibridar con secuencias de pre-ARNm complementarias. Actualmente hay varios ensayos clínicos en marcha (salto del exón 51, 53, 45) y algunos de las moléculas ensayadas ya han sido aprobadas por la Food and Drug Administration (FDA), sin embargo, están pendientes a fecha actual de aprobación por la Agencia Europea del Medicamento (EMA).
A continuación se detallan los ensayos clínicos actuales y las deleciones que se benefician para la terapia del salto del exón:
Algunos de los inconvenientes de la terapia de salto del exón con AON es la corta eficacia (por lo que es necesaria su administración de forma regular, al menos cada 15 días, de forma intravenosa) y mala captación en órganos vitales como el corazón24,25.
Avances en terapia génica y DMD
S.I. Pascual Pascual M. García Romero
La terapia génica en la enfermedad de DMD consiste en reemplazar el gen defectuoso por otro gen sano que es introducido mediante un vector viral26,27. Los ensayos con terapia de vector viral se iniciaron en 1998.
El primer tratamiento genético aprobado en humanos para una enfermedad fue para la amaurosis congénita de Leber, por la FDA en 2018. El tratamiento se infunde localmente en la retina28,29.
Pero la DMD ofrece varios problemas30,31:
El tamaño del gen DMD es de 2,6 megabases, y codifica 79 exones. Transcribe un ARNm de 11,5 kb, y transduce una proteína de 427 kD. Este gen que insertar es extremadamente grande, y no cabe en el genoma del virus adenoasociado (AAV), cuya capacidad no es mayor 5 kb. Ello ha llevado a considerar la introducción de un gen de minidistrofina, que haga posible mantener el marco de lectura y que permita generar una proteína parcialmente funcional, esto es, que contenga los dominios esenciales del gen. Qué partes del gen son los componentes esenciales para la proteína es un tema no totalmente resuelto. Parecen ser partes esenciales del mismo el dominio N-terminal, el dominio rico en cisteína y unas pocas repeticiones del dominio rod. Sin embargo, el dominio carboxi-terminal no parece serlo, al menos para el músculo esquelético. En cuanto al músculo cardiaco, hay datos que apuntan a que la inclusión del C-terminal en la minidistrofina puede ser más importante. Hay al menos tres diferentes minidistrofinas utilizadas en los ensayos humanos.
Los vectores elegidos son AAV, que no producen enfermedad humana significativa. No se integran en el material genético cromosómico. Diferentes serotipos de AAV han demostrado distinto tropismo por los tejidos. En el caso de la motoneurona espinal, célula afectada principalmente en la atrofia muscular espinal, el AAV-9 ha mostrado la mayor eficacia y seguridad para introducir el gen SMN1 delecionado o mutado, y ya ha sido aprobado como tratamiento por la FDA y por la EMA (Zolgensma®). En el caso de la DMD los ensayos clínicos aprobados usan AAV-9, y AAV-rh74, un virus muy similar al AAV-8.
El problema de la dosis que inyectar es importante, ya que la respuesta inmunitaria del organismo, con los efectos adversos consiguientes, especialmente los hepáticos, van en proporción a esta. Baja carga viral parece no producir una respuesta inmunitaria, pero es necesaria una dosis mínima para conseguir una efectividad funcional. La presencia de anticuerpos anti-AAV previos al tratamiento limita la eficacia, por lo que mientras no se halle el modo de modificarla, estos pacientes son excluidos del tratamiento.
En la actualidad hay tres ensayos clínicos de minidistrofinas en la DMD tanto en niños ambulantes como no ambulantes. No hay datos publicados hasta el momento respecto a la magnitud de la respuesta ni la duración del efecto. También parece claro que la duración es temporal y que se precisan nuevas dosis para mantener el efecto por largo tiempo.
Otras alternativas de tratamiento genético son la inclusión de genes que sustituyen a la función de la distrofina.
Es el caso del gen GALGT2, que codifica una O-manosiltransferasa que glicosila a varios genes y proteínas como utrofina, plectina, agrina y lamininas. Se localiza especialmente en la unión neuromuscular y en los tendones, como la utrofina. Esta enzima es necesaria para la glicosilación en la placa motora y en la unión musculotendinosa donde la utrofina reemplaza a la distrofina en el complejo de proteínas asociadas a los distroglicanos. La inserción del gen GALGT2 exógeno mediante un vector viral glicosila el distroglicano y sobreexpresa la utrofina a lo largo de toda la fibra muscular, lo que mejora la fuerza muscular en el modelo murino32. Un ensayo en humanos (NCT03333590), fase I y II, está en marcha. También hay datos en el modelo murino mdx de su utilidad en la cardiomiopatía distrofinopática33.
Otra aproximación prometedora es la introducción, mediante un vector viral, de pequeños fragmentos de ARN nuclear no codificante (U7snRNA) con secuencias antisentido dirigidas hacia partes del exón diana, que inducen exón skipping, con resultados prometedores en modelos animales34. Hay un ensayo clínico en marcha (NCT04240314).
Edición genómica
Los avances recientes en edición genómica, como los sistemas CRISPR/Cas9 dan resultados prometedores en los modelos murino y canino de DMD. Muchos estudios lo atestiguan35. El CRISPR/Cas9 con ARN guía (ARNg), con actividad endonucleasa, produce cortes específicos de uno o más exones con la intención de conseguir recuperar el marco de lectura del gen DMD, produciendo distrofina parcialmente funcional.
La idea proviene de la experiencia de los AON usados en los últimos diez años. Los sistemas CRISPR/Cas9 se introducen mediante vectores virales o no virales. La investigación hasta el momento usa mayoritariamente un vector viral, AAV.
Ventajas de CRISPR/Cas9 sobre la terapia con AON es que no requiere el tratamiento repetido, ya que la modificación persiste en las células, así como la mayor proporción de fibras musculares que consiguen expresar distrofina y la cantidad de esta en cada fibra, según los datos del modelo canino36.
Teóricamente esta metodología permitiría elegir la escisión del gen DMD de modo que permitiera recuperar proteína parcialmente funcional en una alta proporción de pacientes con DMD. Puede permitir la deleción o inserción de múltiples exones con solo pocos ARNg. La cantidad de proteínas Cas9 de origen bacteriano que se deban transportar para permitir la corrección de diferentes deleciones chocan con la limitación del tamaño a transportar por el vector AAV.
Las posibles respuestas inmunitarias iniciales y a largo plazo, así como la seguridad de que no se produzcan efectos adversos por inestabilidad genómica son los otros aspectos que estudiar en los próximos años.
Manipulación epigenética
Cas9 catalíticamente inactivados se han usado también para regulación epigenética de proteínas que mejoran la estabilidad del sarcolema, como la utrofina o alfa 1-laminina. El incremento de estas proteínas, que de modo natural no se expresan en la fibra muscular adulta, puede mejorar la fuerza muscular37.
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* Ataluren no está disponible comercialmente en España
