Overzicht onderzoek in Duchenne 16 april 2016

Overzicht Annemieke Aartsma-Rus Dystrofine Wat doet het? Wat gaat er mis zonder dystrofine? Therapieen in ontwikkeling Gen en Cel therapy Genome editing Givinostat Utrofine opregulatie Rycalls

Overzicht Annemieke Aartsma-Rus Volledig overzicht is te vinden op: Nederlandse vertaling: spierdystrofie/onderzoek-duchenne-stand-van-zaken/?L=0 Volgende geplande update: augustus 2016 (na PPMD meeting)

Genen en eiwitten Annemieke Aartsma-Rus Eiwitten zijn de bouwstenen van ons lichaam Genen bevatten blauwdruk voor eiwit Fout in gen  fout in eiwit Genen hebben een volume knop (eiwit wordt alleen gemaakt in juiste weefsel) Dystrofine heeft een functie in spier Fout in dystrofine  probleem in spier

Spieren Annemieke Aartsma-Rus 30-40% van ons lichaam is spier >750 verschillende spieren Spieren kunnen groter/kleiner worden Spieren verbruiken veel energie Alleen gehandhaafd als het noodzakelijk is Spieren beschadigen bij overgebruik/overbelasting Spieren hebben een efficiënt systeem om schade te herstellen en te voorkomen (worden groter)

Dystrofine Annemieke Aartsma-Rus Dystrofine verschaft stabiliteit aan spiervezels tijdens contractie Verbindt eiwit skelet van spiervezels aan bindweefsel laagje dat spiervezels omgeeft Geen dystrofine  verbinding verloren  Spiervezels heel gevoelig voor schade Chronische schade: herstel systeem kan niet bijbenen Verlies van spier weefsel en functie

Geen functioneel dystrofine Annemieke Aartsma-Rus OntstekingHerstel Spierschade Fibrose Minder bloedtoevoerTeveel Ca 2+ Oxidatieve stressMitochondrien beschadigd Verlies van spierweefsel Verlies van spierfunctie

Stamceltransplantatie (sinds 1980) Annemieke Aartsma-Rus Spierstamcellen (myoblasten) – Systemische injectie: komen bloedbaan niet uit – Mobiliseren niet na intramusculaire injectie Andere stamcellen – Alleen veiligheidsstudies gedaan – CD133+ (Torrente) Autologe transplantatie Klinische studie 2007: veilig; geen vervolg – Mesangioblasten (Cossu) Allogene transplantatie Klinische studie 2016: “veilig”; vervolg???

Niche Annemieke Aartsma-Rus OntstekingHerstel Spierschade Fibrose Stamcellen herstellen verloren spier niet Fibrose produceert groeifactoren –Handhaven fibrose –Stamcellen krijgen verkeerde signalen Spierkwaliteit Duchenne patient vs muis-model

Gen Therapie Annemieke Aartsma-Rus Gen-additie: toevoegen functionele kopie missende gen Virale vectoren: AAV (voor spieren) Microdystrofine: functionaliteit Klinische studie (2007): lokaal; immuunrespons Systemische studie voorbereid Opschalen Systemische toediening

“Systemische” toediening Annemieke Aartsma-Rus Nog niet getest met virussen in patienten Voorbereidingen in hondenmodel (poot-perfusie)

Gen therapie problemen Annemieke Aartsma-Rus Systemische toediening (upscaling, perfusie) Immuunrespons Effect duur

Genome editing/genoom modificatie Annemieke Aartsma-Rus

Genome editing voor Duchenne Annemieke Aartsma-Rus

Department of Human Genetics15 Splicing Exons Introns Gene (DNA) RNA copy (pre mRNA) messenger RNA dystrophin protein dystrophin protein Splicing

Genoom modificatie Annemieke Aartsma-Rus DNA scharen knippen op specifieke locatie Scharen knippen bij mutatie Homologe recombinatie Uitwisseling template & DNA Inefficient Alleen in delende cellen Non homologous end joining Herstel zonder template In alle cellen; efficienter Introduceert kleine foutjes

Wat is er gedaan voor DMD muismodel? Annemieke Aartsma-Rus * * * *

Wat betekent dit voor patienten Annemieke Aartsma-Rus DNA scharen Toediening met AAV virus Cellen modificeren en terugplaatsen Zelfde uitdagingen als cel/gen therapie Tweestapsproces: efficientie nog kleiner Niet op korte termijn beschikbaar Afhankelijk van spierkwaliteit

HDAC remmers: givinostat Annemieke Aartsma-Rus DNA heeft een ‘geheugen’ Geheugen verandert: gezonde spier  DMD HDAC remmers maken veranderingen ongedaan (bv givinostat, oraal) Weefsel meer geneigd spiereiwitten te maken Werkt in cellen en muizen

Givinostat trial Annemieke Aartsma-Rus Italfarmaco Veiligheidsstudie in Italie Kleinschalig; open label 48 weken Veilig/goed verdragen Fibrose mogelijk minder (spierbiopt) Geen effect spierfunctie Bereiden grote fase 2/3 studie voor Waarschijnlijk meerdere triallocaties in Europa

Utrofine opregulatie Annemieke Aartsma-Rus Utrofine is een eiwit dat lijkt op dystrofine Kan deel van dystrofine functie overnemen DMD patienten en muizen zonder dystrofine maken meer utrofine Muizen die NOG meer utrofine maken in spier zijn minder aangedaan  Stoffen zoeken die aanmaak van utrofine stimuleren: SMT C1100 (oraal)

SMT C1100 Annemieke Aartsma-Rus Fase 1: gezonde controles Veilig, goed opgenomen Fase 2: DMD (3 studies) Veilig, problemen met opname Fase 2b (gepland) DMD patienten, inname met volle melk Fase 1 (nieuwe formulering): gezonde controles

Rycalls Annemieke Aartsma-Rus OntstekingHerstel Spierschade Fibrose Minder bloedtoevoerTeveel Ca 2+ Oxidatieve stressMitochondrien beschadigd Verlies van spierweefsel Verlies van spierfunctie

Rycalls Annemieke Aartsma-Rus Calcium homeostase verstoord bij DMD Calcium-kanaal overgevoelig  te snel open  teveel calcium in spiervezel  schade Rycalls kunnen calcium kanalen minder gevoelig maken In mdx muis: minder spierschade, betere functie, sterkere spieren Servier (Frankrijk) bereid klinische studie voor in DMD

Samenvatting Duchenne oorzaak afwezigheid dystrofine Behandelingen beogen een of meerdere gevolgen hiervan tegen te gaan Behandelingen remmen ziekte beloop Timing is belangrijk Er is nog geen behandeling in Nederland Verbeterde zorg heeft een enorme impact op kwaliteit van leven en ziekteprogressie Annemieke Aartsma-Rus

Met dank aan Annemieke Aartsma-Rus