Desenvolupament d’una estratègia de teràpia gènica pel tractament de la patologia neurològica i somàtica de la MPSIIIA

Resum

La Mucopolisacaridosi tipus IIIA (MPSIIIA) o Síndrome de Sanfilippo és una malaltia d¿acumulació lisosòmica (o Lysosomal Storage Disease, LSD) d¿herència autosòmica recessiva, causada per la deficiència de l¿enzim sulfamidasa (Sgsh). Aquesta sulfatasa està involucrada en la degradació del glicosaminoglicà (GAG) heparan sulfat, el qual s¿acumula als lisosomes de les cèl¿lules. Els signes i símptomes clínics de la MPSIIIA es caracteritzen per una severa neurodegeneració juntament amb unes alteracions somàtiques més lleugeres que provoquen la mort durant l¿adolescència. Actualment no hi ha cap teràpia efectiva aprovada pel tractament d¿aquesta malaltia. En primer lloc, es va dur a terme un seguit d¿estudis per tal de determinar l¿eficàcia terapèutica de l¿administració a dins la cisterna magna d¿un virus adenoassociat (o Adenoassociated Vector, AAV) de serotip 9 codificant per a la sulfamidasa en un model murí de la malaltia, el ratolí MPSIIIA. L¿administració del vector va resultar en un increment de l¿activitat sulfamidasa a tot l¿encèfal, que va ser al voltant d¿un 40% de l¿activitat present al cervell d¿un animal sa. Aquest increment de sulfamidasa va portar a una normalització del contingut de GAGs i de la patologia lisosòmica a tot el cervell. Cal destacar especialment la completa correcció de la neuroinflamació, característica d¿aquest model animal i de la MPSIIIA humana. D¿altra banda, es va verificar un augment de l¿activitat sulfamidasa al fetge i al sèrum dels animals tractats, augment relacionat amb el fet que els vectors drenen des del Líquid Cefaloraquidi (LCR) cap a la sang i arriben a transduir el fetge. Aquest augment de la sulfamidasa circulant va resultar en la reducció de l¿acumulació de GAGs fins a nivells normals a la majoria dels teixits perifèrics analitzats. Finalment, el tractament va aconseguir corregir els dèficits de comportament dels animals MPSIIIA i va perllongar considerablement la seva supervivència, que va ser similar a la d¿animals sans. A més a més d¿aquests estudis, es va realitzar un exhaustiu estudi de dosis-resposta per tal de determinar la mínima dosi terapèutica necessària per contrarestar la malaltia, i així com també la màxima edat de tractament que permet assolir eficàcia terapèutica abans que la malaltia no provoqui danys irreversibles. Els resultats d¿aquesta part han constituït la base de l¿atorgament l¿any 2011 de la condició de medicament orfe a l¿AAV9-sulfamidasa per part de l¿Agència Europea del Medicament i la Food and Drug Administration. La segona part de l¿estudi es va centrar en demostrar l¿escalabilitat de l¿aproximació a models animals grans, pas fonamental per a la translació d¿aquesta teràpia cap a la clínica en pacients. Així doncs, es va avaluar en gossos la distribució del vector a tot el Sistema Nerviós Central (SNC), al Sistema Nerviós Perifèric (SNP) i als òrgans somàtics. A més a més, es va avaluar l¿efecte sobre l¿eficiència de transducció del vector segons la velocitat d¿infusió i la ruta d¿administració. Finalment, es va demostrar l¿eficient producció i secreció de sulfamidasa al LCR dels animals tractats amb vector codificant per a l¿enzim, així com la seguretat del tractament desprès d¿un seguiment de >16 mesos. Els anticossos neutralitzants (o neutralyzing antibodies, NAbs) dirigits contra el vector viral suposen la principal limitació per a l¿eficàcia de la transferència gènica. Per tant, l¿última part d¿aquesta tesi va avaluar l¿impacte de la immunitat humoral anti-AAV en l¿eficiència de transducció dels vectors AAV9 quan són administrats directament al LCR. Primer, es va dur a terme un estudi per analitzar la distribució dels NAbs a través de la barrera hematoencefàlica en individus sans i afectats per la MPSIIIA, així com també en tots el gossos tractats. Així doncs, es va confirmar la distribució asimètrica dels anticossos, presents a títols molt més baixos al LCR respecte al sèrum. Aquests resultats van concordar amb l¿observació de l¿eficient transducció del SNC i del SNP en gossos amb immunitat anti-AAV prèvia quan se¿ls administrava el vector directament al LCR, tot i que, com caldria esperar, es va perdre l¿eficàcia en teixits perifèrics. Tenint en compte que la MPSIIIA és una malaltia predominantment neurodegenerativa, aquest resultats indiquen que es podrien tractar pacients amb anticossos neutralitzants. Tots aquests resultats constitueixen la base preclínica per a la translació cap a la clínica de l¿administració al LCR de l¿AAV9-sulfamidasa com a tractament per a la MPSIIIA, com també per altres LSDs amb afectació, principalment, del SNC.