MSC diseñado para producir BDNF para el tratamiento de la enfermedad de Huntington

La enfermedad de Huntington (EH) es una enfermedad neuropsiquiátrica hereditaria y mortal. La EH ocurre en una de cada diez mil personas en los EE. UU. Los efectos de la enfermedad en los pacientes, las familias y los cuidadores son devastadores ya que se transmite de generación en generación. Esta enfermedad mortal afecta a todas las razas y niveles socioeconómicos, y el tratamiento actual es estrictamente paliativo. Los medicamentos existentes pueden reducir los movimientos involuntarios y los síntomas psiquiátricos, pero no hacen nada para frenar la progresión inexorable. Actualmente no existe cura para la EH. Las personas con riesgo de heredar la EH pueden someterse a asesoramiento y pruebas genéticas para saber si están destinadas a desarrollar esta terrible enfermedad. Muchas personas de familias con EH temen las consecuencias del estigma y la discriminación genética. Las personas en riesgo a menudo no optan por hacerse la prueba, ya que actualmente no existen estrategias de prevención temprana ni tratamientos eficaces. Proponemos una terapia novedosa para tratar la EH: implantación de células diseñadas para secretar factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), un factor que puede promover la adición de nuevas neuronas al área afectada del cerebro. El BDNF se reduce en pacientes con EH debido a la interferencia de la proteína mutante Huntingtina (htt), que es el sello distintivo de la enfermedad. Hemos descubierto que las células madre/estromales mesenquimales (MSC), un tipo de célula madre adulta, son vehículos de administración notablemente eficaces, se mueven con fuerza a través del tejido e infunden moléculas terapéuticas en las células dañadas con las que entran en contacto. En modelos animales de HD, la implantación de MSC en el cerebro tiene importantes efectos neurorestauradores y es segura. Proponemos utilizar estas MSC como "el propio sistema paramédico de la naturaleza", armándolas con BDNF para mejorar la salud de las neuronas en riesgo. Nuestros modelos animales de EH permitirán que la terapia se pruebe cuidadosamente en preparación para un ensayo clínico de fase I propuesto de implantación de MSC/BDNF en el cerebro de pacientes con EH (HD-CELL), con el objetivo de ralentizar la progresión de la enfermedad. La administración de BDNF por parte de MSC al cerebro de ratones con EH es segura y ha resultado en una reducción significativa de sus déficits de comportamiento, casi de vuelta a niveles normales. Estamos realizando más estudios de eficacia y seguridad en preparación para el ensayo clínico de Fase I. La importancia de nuestros estudios es muy alta porque actualmente no existen otras opciones, no existe ningún tratamiento actual que retrase la aparición o ralentice la progresión de la enfermedad. Existen aplicaciones potenciales más allá de la enfermedad de Huntington. Nuestro sistema de administración biológica de BDNF sienta el precedente para la terapia con células madre adultas en el cerebro y podría modificarse potencialmente para otros trastornos neurodegenerativos como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la ataxia espinocerebelosa (SCA), la enfermedad de Alzheimer y algunas formas de la enfermedad de Parkinson. . Dado que, lamentablemente, los pacientes en HD tienen pocas opciones adicionales, la relación beneficio-riesgo potencial para el ensayo planificado es muy alta. En el primer año de nuestra subvención, hemos diseñado con éxito MSC humanas para producir BDNF y estamos estudiando los efectos sobre la progresión de la enfermedad en ratones con EH. Hemos desarrollado métodos para producir estas células en grandes cantidades para utilizarlas en futuros estudios clínicos en humanos. A medida que avanzamos en el año 2, planeamos completar los estudios en animales que nos permitirán solicitar la aprobación regulatoria para continuar con el ensayo de Fase I planificado. Hemos diseñado un estudio observacional, PRE-CELL, para rastrear la progresión de la enfermedad y generar datos útiles en preparación para este futuro ensayo clínico de Fase I planificado. PRE-CELL ha sido aprobado por el consejo de ética de la institución y actualmente se encuentra inscribiendo sujetos. PRE-CELL fue diseñado para funcionar simultáneamente con las pruebas de seguridad preclínicas en curso. Para obtener información adicional, visite: ClinicalTrials.gov Identificador: NCT01937923

Antecedentes: La enfermedad de Huntington (EH) es un trastorno neuropsiquiátrico fatal, genéticamente heredado, que afecta a 1/10,000 personas. La causa es una expansión repetida del gen Huntingtin que conduce a una degeneración cerebral progresiva que, en última instancia, provoca la muerte después de 15 a 20 años. La HD pasa de generación en generación. Cada hijo de un padre con EH tiene un 50% de posibilidades de heredar la mutación de la EH. Actualmente no existe ningún tratamiento, terapia o medicación que retrase la aparición de la enfermedad o ralentice su progresión. Todos los tratamientos disponibles actualmente son paliativos y se centran únicamente en el tratamiento de los síntomas. Actualmente no existe cura para la EH. Terapia propuesta: Proponemos una terapia novedosa para la EH: implantación de células madre mesenquimales diseñadas para secretar factor neurotrófico derivado del cerebro (MSC/BDNF). Los niveles de BDNF se reducen en el cerebro de los pacientes con EH. Se ha demostrado en numerosos estudios con ratones transgénicos con EH que el BDNF previene la muerte celular y estimula el crecimiento y la migración de nuevas neuronas en el cerebro y, por lo tanto, es un candidato principal para la neuroprotección en la EH. Estamos utilizando MSC como vehículos de entrega para producir BDNF en las áreas afectadas del cuerpo estriado. Estamos realizando pruebas detalladas de MSC/BDNF en modelos de ratón con EH en preparación para un ensayo clínico de fase I propuesto de implantación de MSC/BDNF en el cerebro de pacientes con EH (HD-CELL), con el objetivo de ralentizar la progresión de la enfermedad. Progreso, año 2 de la subvención: según las recomendaciones del Panel Asesor de Desarrollo Clínico (CDAP) de CIRM, modificamos nuestro vector y agregamos un segundo modelo animal. Después del CDAP, repetimos toda la fabricación y pruebas de MSC/BDNF utilizando el nuevo vector, producido utilizando procedimientos operativos estándar (SOP) de nuestra instalación de Buenas Prácticas de Fabricación (GMP) de UC Davis. Hemos demostrado que MSC/BDNF produce altos niveles de BDNF y que una multiplicidad de infección de diez partículas de virus por célula genera un único integrante no reorganizado por célula, en promedio. Estos son datos críticos para el Comité Asesor de ADN Recombinante (RAC), para quien hemos preparado una solicitud del Apéndice M. Se necesita la aprobación del RAC antes de la aprobación de la FDA porque se trata de un ensayo propuesto de terapia génica con células madre. Actualmente estamos perfeccionando nuestra solicitud ante la FDA y buscaremos la aprobación del CIRM para su presentación. Estamos completando nuestros estudios doble ciego, utilizando ahora el nuevo vector, examinando los efectos sobre la progresión de la enfermedad de la implantación de MSC/BDNF en dos cepas de ratones transgénicos HD: YAC 128 y R6/2 (CAG 120). El modelo R6/2 (CAG 120) tiene un inicio temprano de disfunción neurológica y muere mucho antes que los modelos YAC 128 de tipo salvaje. Por este motivo es un modelo más adecuado de EH juvenil. En el modelo R6/2 hemos demostrado con éxito que la implantación de MSC/BDNF provoca una mejora en los déficits en la exploración en campo abierto, un ensayo de comportamiento. También hemos demostrado que MSC/BDNF provoca un aumento de la neurogénesis en el cerebro de los ratones tratados, un hito importante. El modelo YAC 128 desarrolla síntomas de comportamiento lentamente progresivos en la mediana edad y tiene una pérdida de células cerebrales que refleja los cambios observados en pacientes con EH. En el modelo YAC 128 hemos demostrado que la implantación de nuestro producto MSC/BDNF disminuye la atrofia estriatal entre los 8 y 12 meses de edad. Los ratones de tipo salvaje tienen una vida útil típica de dos años, por lo que esta edad en el ratón YAC 128 corresponde aproximadamente a la edad típica de inicio para los pacientes con EH en etapa temprana que proponemos tratar en nuestro futuro estudio de Fase 1 planificado, HD-CELL. . Actualización clínica: junto con los estudios preIND en curso en el laboratorio, el equipo clínico está realizando un estudio observacional, PRE-CELL. El objetivo de PRE-CELL es establecer características iniciales y realizar un seguimiento de la progresión de la enfermedad en un grupo de pacientes con EH en etapa temprana. Los sujetos de PRE-CELL se someten a pruebas neurológicas, psiquiátricas, cognitivas, de imágenes y de laboratorio detalladas, incluida la medición de los niveles de BDNF. Los participantes de PRE-CELL que hayan completado al menos 1 año de seguimiento y cumplan con los criterios de inclusión y exclusión serán considerados para el futuro ensayo de terapia celular planificado. PRE-CELL ha sido aprobado por la Junta de Revisión Institucional de UC Davis desde julio de 2013 y todavía está inscribiéndose. Para obtener información adicional, visite: ClinicalTrials.gov Identificador: NCT01937923. Importancia: Nuestro progreso hasta la fecha respalda la finalización de nuestros estudios preclínicos finales y nuestro plan para avanzar hacia la aprobación regulatoria. Existen aplicaciones potenciales de nuestra investigación más allá de la EH. Nuestro sistema de administración biológica de BDNF sienta el precedente para la terapia con células madre adultas en el cerebro y podría modificarse potencialmente para otros trastornos neurodegenerativos como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la ataxia espinocerebelosa (SCA), la enfermedad de Alzheimer y algunas formas de la enfermedad de Parkinson. . También proporciona una plataforma para nuestros futuros estudios de edición genética, ya que volveremos a utilizar MSC para entregar las moléculas necesarias a las neuronas.

Progreso, tercer año de la subvención Actualización preclínica: el equipo preclínico diseñó con éxito células madre mesenquimales (MSC) recolectadas de donantes sanos calificados para sobreexpresar BDNF (MSC/BDNF), utilizando métodos clínicamente relevantes. Se encontró que MSC/BDNF eran estables sin cambios en su apariencia, tasa de proliferación o diferenciación en comparación con MSC no diseñadas. Los estudios de eficacia de MSC/BDNF humano se completaron en dos modelos de ratón transgénicos con enfermedad de Huntington: el YAC 128 y el R6/2. A todos los animales se les implantaron minibombas osmóticas debajo de la piel para proporcionar medicamentos de supresión inmune para crear un entorno más favorable para el producto de células humanas en el cerebro del ratón antes de someterse a una inyección bilateral de MSC/BDNF en la región cerebral objetivo, el cuerpo estriado. Todos los estudios se realizaron de forma aleatoria, controlada y ciega. Los ratones implantados y de control se sometieron a pruebas de comportamiento semanales. Los cerebros de los animales fueron seccionados y estudiados después de la muerte. Los resultados demostraron una reducción de la atrofia estriatal y una mejora en una prueba de comportamiento clave que mide comportamientos similares a la ansiedad en ratones YAC 128, con evidencia del crecimiento de nuevas neuronas en el área adyacente al ventrículo y una tendencia hacia una supervivencia más larga en ratones R6/2. Para obtener una descripción completa, consulte la siguiente publicación en “Molecular Therapy”: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26765769) Estos datos se enviaron al Comité Asesor de ADN Recombinante de los NIH el 6 de junio de 2015 ( consulte http://videocast.nih.gov/summary.asp?Live=16416&bhcp=1). El comité proporcionó comentarios positivos sobre los estudios preclínicos y el diseño del futuro ensayo de seguridad y tolerabilidad de Fase 1 planificado. El equipo de la subvención también presentó un paquete previo a la investigación de nuevos medicamentos (pre-IND) a la Administración de Alimentos y Medicamentos, y se llevó a cabo una teleconferencia exitosa el 15 de julio de 2015. La FDA proporcionó comentarios específicos sobre el desarrollo de MSC/BDNF, los resultados de los estudios preclínicos de eficacia, el diseño del futuro ensayo de seguridad y tolerabilidad de Fase 1 planificado, con recomendaciones para realizar búsquedas definitivas de dosis, bioseguridad, biodistribución y grandes Estudios dirigidos a neurotrasplantes en animales. El equipo preclínico está completando los estudios adicionales recomendados en modelos de ratones transgénicos con EH y busca financiación para realizar grandes estudios de neurotrasplantes en animales. Actualización clínica: el equipo clínico continúa realizando el estudio PRE-CELL (identificador de ClinicalTrials.gov: NCT01937923), un estudio observacional para pacientes con enfermedad de Huntington en etapa temprana y sus cuidadores. El objetivo de PRE-CELL es establecer características de referencia y realizar un seguimiento de la progresión de la enfermedad medida por cambios en las características clínicas, análisis estructural y morfológico de la exploración cerebral por resonancia magnética y medición de biomarcadores en el líquido cefalorraquídeo y el suero. Los sujetos que completen al menos un año de participación en PRE-CELL serán candidatos potenciales para el futuro ensayo de seguridad y tolerabilidad de Fase 1 planificado, HD-CELL. PRE-CELL está completamente inscrito y cerrado a nuevas materias en julio de 2015. El análisis intermedio demostró una determinación exitosa de las características iniciales y la tasa de cambio en las medidas neurológicas, cognitivas, funcionales, conductuales, de calidad de vida, de imágenes y de biomarcadores para cada sujeto y para la cohorte en general. PRE-CELL se ha ampliado hasta el 31 de julio de 2016. El equipo clínico desarrolló un borrador de protocolo para el futuro ensayo de seguridad y tolerabilidad de Fase 1 (HD-CELL) planificado y revisó el protocolo basándose en los comentarios de la audiencia del NIH RAC y la reunión previa a la IND de la FDA. Planeamos presentar una solicitud de IND antes del cuarto trimestre del año en curso en espera de la finalización exitosa de los estudios adicionales de habilitación de IND descritos anteriormente. Significado. Todavía existe una necesidad crítica insatisfecha de tratamientos modificadores de la enfermedad para la EH. Nuestro progreso hasta la fecha respalda la finalización de estudios preclínicos adicionales y nuestro plan de presentar una solicitud IND a la FDA para el futuro ensayo de seguridad y tolerabilidad de Fase 1 planificado de MSC/BDNF en pacientes con EH. Este trabajo también proporciona una plataforma para nuestros futuros estudios de edición de genes para la EH, ya que utilizaremos MSC para administrar las moléculas necesarias al sistema nervioso central. Existen aplicaciones potenciales de esta investigación más allá de la EH. Nuestro sistema de administración biológica de BDNF sienta el precedente para la terapia con células madre adultas en el cerebro y podría modificarse potencialmente para otros trastornos neurodegenerativos como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la ataxia espinocerebelosa (SCA), la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. El producto MSC/BDNF podría considerarse para estudios de regeneración en lesiones cerebrales traumáticas, lesiones de la médula espinal y de los nervios periféricos.

Actualización preclínica: Como se informó en el Informe de progreso del año 3, diseñamos con éxito células madre mesenquimales extraídas de la médula ósea de donantes sanos calificados para producir factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). BDNF es un factor importante para la supervivencia de las células cerebrales y se ha descubierto que previene la muerte celular y estimula el crecimiento y la migración de nuevas neuronas en modelos de ratones con EH. Implantamos las células madre diseñadas en los cerebros de ratones de control y dos modelos de ratones transgénicos con EH: el YAC128, que tiene cambios tardíos relacionados con el comportamiento y el movimiento similares a los observados en adultos con EH, y el modelo R6/2, que tiene cambios motores de aparición temprana, pérdida de peso y una esperanza de vida más corta, similares a las características clínicas de la enfermedad de Huntington juvenil. Los resultados de estos estudios ciegos y controlados se publicaron en 2016 en un artículo clave de la revista Molecular Therapy (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26765769). Tras los comentarios positivos del Comité de ADN Recombinante de los Institutos Nacionales de Salud y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) durante una reunión previa a la Investigación de Nuevos Fármacos (IND) sobre los estudios preclínicos y el diseño de la futura Fase 1 planificada de seguridad y tolerabilidad. En el ensayo, planeamos realizar estudios definitivos de búsqueda de dosis, bioseguridad, biodistribución y neurotrasplantes en animales grandes en preparación para una solicitud de IND. Seguimos buscando financiación para la finalización de estos estudios. La solicitud de IND a la FDA se ha retrasado hasta su finalización. Actualización clínica: Completamos el estudio observacional preliminar, PRE-CELL (identificador de ClinicalTrials.gov: NCT01937923) para pacientes con enfermedad de Huntington en etapa temprana y sus cuidadores. El objetivo de PRE-CELL era establecer características de referencia y realizar un seguimiento de la progresión de la enfermedad medida por cambios en las características clínicas, análisis estructurales y morfológicos de resonancia magnética cerebral y medición de biomarcadores en sangre y líquido cefalorraquídeo. Un objetivo adicional fue estudiar las perspectivas bioéticas en los sujetos participantes y en los cuidadores. El análisis provisional de los datos de PRE-CELL demostró una determinación exitosa de las características iniciales y la tasa de cambio en las medidas neurológicas, cognitivas, funcionales, conductuales, de calidad de vida, de imágenes y de biomarcadores para cada sujeto y para la cohorte en general. Demostramos hallazgos novedosos de tasas significativas de cambio durante 6 meses en una serie de medidas clínicas y de imágenes. Colaboradores del equipo de estudio bajo la dirección del Dr. Steven Hersch del Hospital General de Massachusetts desarrolló y validó un ensayo ultrasensible para detectar niveles de BDNF en el líquido cefalorraquídeo, el primero en esta enfermedad. También desarrollaron un nuevo ensayo para medir los niveles de varios tipos de proteínahuntingtina mutante en la sangre y el líquido cefalorraquídeo. En resumen, el estudio PRE-CELL estableció con éxito la línea de base y la tasa de cambio en las características clínicas, de imagen y de biomarcadores en este grupo de sujetos con EH en etapa temprana, lo que será informativo para el diseño de un futuro estudio de seguridad y tolerabilidad de Fase 1 planificado. de MSC/BDNF. Estos hallazgos también pueden ser generalizables a otros estudios de posibles tratamientos modificadores de la enfermedad en pacientes con EH en etapa temprana. Los análisis finales de los datos de PRE-CELL están en marcha y se enviarán para revisión por pares y publicación.