Los vectores de terapia génica de AAV y los desafíos que plantean los anticuerpos neutralizantes
El interés en el campo de la medicina regenerativa ha avanzado mucho en los últimos años. Por ejemplo, la Alianza para la Medicina Regenerativa informó una inversión de casi US$20 mil millones en 2020 que se dividió en terapia celular, terapia génica, inmunooncología basada en células y terapia tisular, con terapias génicas que solo tienen más de 400 productos en ensayos clínicos en 2020 [
2020: Crecimiento y resiliencia en medicina regenerativa.
]. La terapia génica como enfoque trata o previene una enfermedad modificando la genética subyacente. Esto puede implicar alterar, reparar o reemplazar un gen defectuoso para proporcionar un fenotipo funcional. La terapia génica se ha mostrado promisoria en la prevención o el tratamiento de ciertas enfermedades hereditarias. trastornos monogénicos (consulta: Glosario) como la hemofilia, la enfermedad de células falciformes y la amaurosis congénita de Leber [
Dentro de la terapia génica, los vectores derivados de AAV han surgido como seguros y eficaces para la expresión transgénica de larga duración en una variedad de tipos de tejidos.
]. Los AAV son virus pequeños, sin envoltura, que no son competentes para la replicación a menos que estén en presencia de un adenovirus auxiliar o un herpesvirus []. Los AAV de tipo salvaje no están asociados con ninguna enfermedad humana conocida [
Virus adenoasociado como vector de terapia génica: desarrollo, producción y aplicaciones clínicas de vectores.
]. Es esta falta de patogenicidad, combinada con la capacidad de administrar hasta aproximadamente 4.8 kb de ADN monocatenario (ss) en una gama de diferentes tipos de tejidos lo que los convierte en un vector atractivo para la administración de terapia génica.
Secuencia de nucleótidos de la repetición terminal invertida en el ADN del virus adenoasociado.
].
Actualmente, hay más de 260 ensayos clínicos en curso que utilizan AAV como vector transgénico (Gene Therapy Clinical Trials Worldwide proporcionado por The Journal of Gene Medicine, Wiley; https://www.abedia.com/wiley) (Figura 1 y XNUMX, Figura 2 y XNUMX). Una ventaja que tienen los AAV sobre otros vectores virales, como los lentivirus, es que interactúan mínimamente con el sistema inmunitario innato, lo que demuestra una baja toxicidad y respuestas inflamatorias.
Eficacia y seguridad de los vectores virales adenoasociados basados en los serotipos 8 y 9 frente a los vectores lentivirales para la terapia génica de la hemofilia B.
]. Clínicamente, normalmente no se observan respuestas agudas.
Figura 1 y XNUMXEnsayos de terapia génica por indicación y fase (2021).
Proporcionado por la base de datos de The Journal of Gene Medicine Gene Therapy Clinical Trials Worldwide (https://www.abedia.com/wiley). Gráfico que muestra el desglose de 3180 ensayos clínicos de terapia génica en 2021. La indicación más abundante es el cáncer, seguida de las enfermedades monogénicas y cardiovasculares. El número de ensayos en cada fase se reduce a medida que avanzan de la Fase 1 a la Fase 4.
Figura 2 y XNUMXProporción de ensayos de terapia génica viral por tipo de vector (2021).
Proporcionado por la base de datos de The Journal of Gene Medicine Gene Therapy Clinical Trials Worldwide (https://www.abedia.com/wiley). Gráfico que muestra 2107 ensayos clínicos desglosados por tipo de vector. El vector más utilizado es el adenovirus (573) seguido del retrovirus (536). El virus adenoasociado (AAV) representa el 8% con 263 ensayos registrados.
AAV serotipo la morfología de la cápside está altamente conservada entre las cápsides recombinantes y de tipo salvaje; por lo tanto, exitoso transducción está muy influenciado por la exposición previa del sistema inmunitario a los AAV naturales [
Prevalencia de IgG sérica y factores neutralizantes contra el virus adenoasociado (AAV) tipos 1, 2, 5, 6, 8 y 9 en la población sana: implicaciones para la terapia génica usando vectores AAV.
]. La respuesta inmunitaria a las terapias con AAV es un panorama complejo y está fuera del alcance de esta revisión. Para revisiones detalladas, por favor vea [
Respuestas inmunitarias humanas a vectores de virus adenoasociados (AAV).
]. En resumen, una vez internalizado, el virus es transportado por endocitosis al núcleo, donde las proteínas de la cápside buscan la entrada. A continuación, el virus se descubre y el ssDNA se convierte en bicatenario (ds)DNA y, en el caso de la terapia génica terapéutica, se expresa el transgén pertinente. Después de la transducción, las proteínas de la cápside de AAV se descomponen en proteasomas, lo que permite el procesamiento de péptidos en moléculas presentadoras de antígenos MHC de clase I y MHC de clase II que inician respuestas de células T que conducen a la activación de células B y la producción de IgG/anti-AAV.anticuerpos neutralizantes (NAbs) (Figura 3 y XNUMX); Entonces, el sistema inmunitario se prepara para combatir la reinfección con AAV, actuando esencialmente como una vacuna contra la readministración de la terapia si es necesario y reduciendo la eficacia de la transducción terapéutica.
Figura 3 y XNUMXIlustración de la transducción del virus adenoasociado (AAV) y la respuesta inmunitaria humoral.
La unión de AAV a los receptores de la superficie celular provoca la encapsulación del endosoma, la translocación al núcleo, el escape endosómico y la captación al núcleo. En el núcleo, el virus se quita la cubierta y expone el ADN viral que contiene el transgén, que se transcribe en ARNm y se traduce en la proteína transgénica. Mientras tanto, la cápside de AAV se degrada y las proteínas de la cápside se presentan extracelularmente por los receptores MHC a CD8.+ Las células T comienzan la respuesta humoral anticápside y la proliferación de anticuerpos neutralizantes (NAb).
El seguimiento a largo plazo de una de las primeras terapias génicas con vectores AAV aprobadas en 2020 demostró una eficacia sostenida en el tratamiento de la hemofilia B en hombres adultos. Quince años después de la administración, no se observaron problemas de seguridad importantes; sin embargo, el estudio resaltó NAbs persistentes de alto título para el serotipo AAV2 administrado terapéuticamente y, con cierta reactividad cruzada, neutralizar AAV5 y AAV8 [
Seguimiento a largo plazo del primero en administración intravascular humana de AAV para transferencia de genes: AAV2-hFIX16 para hemofilia B grave.
]. Si bien sin duda es un éxito, destacando los AAV como una opción atractiva para los vectores de terapia génica, la presencia de NAbs de alto título sigue siendo una preocupación, ya que dificulta la eficacia de las dosis futuras y reduce drásticamente la cantidad de pacientes que la terapia puede tratar de manera efectiva.
Aunque no está asociado con ningún síntoma clínico [
Prevalencia de IgG sérica y factores neutralizantes contra el virus adenoasociado (AAV) tipos 1, 2, 5, 6, 8 y 9 en la población sana: implicaciones para la terapia génica usando vectores AAV.
Prevalencia de anticuerpos neutralizantes del serotipo 8 del virus anti-adenoasociado y material inmunológico de reacción cruzada con arilsulfatasa B en pacientes con mucopolisacaridosis VI candidatos para un ensayo de terapia génica.
Anticuerpos asociados a adenovirus en una cohorte de pacientes con hemofilia del Reino Unido: un estudio de seroprevalencia de la presencia de serotipos de vectores de virus asociados a adenovirus AAV 5 y AAV 8 actividad neutralizante y anticuerpos en pacientes con hemofilia A.
]. Del mismo modo, aunque los vectores AAV demostraron persistencia a largo plazo en un entorno clínico.
Evaluación de la expresión a largo plazo mediada por virus adenoasociados de canalrodopsina-2 en la retina del ratón.
], debido al modo de acción no integrador, es posible que se requiera una dosis adicional más adelante en la vida del paciente para garantizar niveles terapéuticos de expresión transgénica. Encontrar un método o tecnología seguro y eficaz para superar y evadir la neutralización del AAV por parte del sistema inmunitario permitirá la administración eficaz y exitosa de terapia génica curativa con un beneficio terapéutico de por vida para el mayor número de pacientes posible.
Se ha demostrado que la presencia de NAbs anti-AAV incluso en títulos bajos reduce la expresión exitosa del transgén.
Efectos de la inmunosupresión transitoria en la transferencia de genes dirigida por el hígado, mediada por virus y adenoasociada en macacos rhesus e implicaciones para la terapia génica humana.
]. Actualmente, los ensayos clínicos excluyen a los pacientes seropositivos [
Anticuerpos neutralizantes contra virus adenoasociados examinados prospectivamente en pacientes pediátricos con hemofilia.
], lo que limita enormemente el grupo de pacientes que las terapias pueden tratar. La tecnología exitosa ideal permitiría el tratamiento de pacientes seropositivos mientras amortigua la respuesta inmune al vector y permite la futura readministración. Al mismo tiempo, ideal inmunosupresión métodos, revisado recientemente en [
Superar los desafíos impuestos por la inmunidad humoral a los vectores AAV para lograr una transferencia génica segura y eficiente en pacientes seropositivos.
] y resumido en Figura 4 y XNUMX, requieren un perfil beneficio/riesgo favorable.
Figura 4 y XNUMXDescripción general de los enfoques discutidos en relación con las tres áreas principales de enfoque para aumentar la población tratable.
Los enfoques discutidos se agrupan en los tres atributos deseados de permitir la readministración del vector, permitir el tratamiento de pacientes seropositivos y tener una carga inmunológica baja. La exclusión de pacientes seropositivos tiene un riesgo inmunológico bajo, pero no trata a los pacientes seropositivos ni permite la readministración del vector. Las cápsides nuevas y modificadas tienen un riesgo inmunológico bajo y permiten el tratamiento de pacientes seropositivos, pero no la readministración del vector. Los exosomas del virus adenoasociado (AAV) tienen una baja carga inmunológica y permiten la readministración del vector, pero no pueden tratar a los pacientes seropositivos. La plasmaféresis de amplio espectro, la supresión inmunitaria, la administración con catéter con balón y la inundación de anticuerpos neutralizantes (NAbs) con señuelo o cápsides vacías permite el tratamiento de pacientes seropositivos, pero conlleva un mayor riesgo inmunogénico para el paciente. De las técnicas discutidas, solo la inmunosupresión específica y la plasmaféresis satisfacen los tres criterios.
A pesar de tener una inmunogenicidad baja en comparación con otros virus, el sistema inmunitario, que ha evolucionado para ajustarse con precisión para responder a los patógenos, reconoce los vectores AAV como un desafío para el sistema inmunitario, lo que destaca una importante limitación de estos vectores de terapia génica. Ahora hay cada vez más datos que demuestran que la dosificación alta del vector y las dosis que contienen cápsides vacías en exceso han mostrado toxicidad dependiente de la dosis.
Avanzando después de dos muertes en un ensayo de terapia génica de miopatía miotubular.
], lo que refuerza la urgencia de reducir las interacciones entre el vector AAV y el sistema inmunológico y potencialmente repensar el enfoque de tratamiento de dosis única grande [
Abordar la toxicidad de AAV en dosis altas: ¿'uno y listo' o 'más lento y más bajo'?
].
En esta revisión, nos centramos en las tecnologías actuales y emergentes en el campo para superar y evadir la respuesta inmunitaria, lo que permite que la terapia génica mediada por AAV alcance su potencial y brinde un tratamiento curativo de por vida a los pacientes con trastornos monogénicos.
Evasión de la respuesta inmune y tratamiento de pacientes seropositivos
En tejidos inmunoprivilegiados como el ojo, se observó poco o ningún impacto de la respuesta humoral preexistente después de la administración del vector y fue posible repetir el tratamiento en el ojo contralateral [
Readministración de terapia génica AAV2 en tres adultos con ceguera congénita.
]. Está claro que esto no es aplicable a otras vías de administración a tejidos diana, particularmente cuando los vectores AAV se dosifican sistémicamente. Sin embargo, un enfoque centrado en evitar el contacto de AAV con NAbs tiene beneficios. Un ejemplo exitoso de este enfoque de evasión se realizó a través de la inyección de AAV8 en la rama de la vena porta a través de un catéter con globo que permitió la transducción de hepatocitos en presencia de NAb de bajo título. Aunque no es aplicable en presencia de NAb de títulos más altos, y hasta ahora no se ha aplicado en tejidos que no sean el hígado, es alentador que la evitación local de NAb pueda ser adecuada en algunos casos de selección de tejidos.
Un enfoque adicional que permite la transducción en pacientes seropositivos es la saturación de los NAbs con antígenos. Un método posible para esto sería la administración de cápsides vacías/señuelo o una dosis alta de vector, lo que esencialmente permite que los NAb se unan, mientras que una dosis terapéuticamente eficaz de vector permanece disponible para transducir células. En ratones, la administración de un exceso de 50 o 100 veces de cápsidas vacías es suficiente para obtener una transducción hepática completa en presencia de títulos de NAb de 1:10 y 1:100. En presencia de títulos muy altos (>1:3000), no se pudo recuperar la transducción [
Superar la inmunidad humoral preexistente a AAV utilizando señuelos de cápside.
]. Este enfoque aumenta en gran medida la dosis requerida y los costos de fabricación asociados, así como la carga inmunogénica.
Una forma de aumentar la población de pacientes tratables es seleccionar un serotipo de AAV donde la seroprevalencia de NAb sea baja. En el cribado de 888 muestras de suero humano de diez países, Calcedo y Wilson observaron que los NAbs de AAV2 eran los más prevalentes, seguidos de AAV1 y AAV7 y AAV8.
]. Está claro que, cuando el tropismo tisular lo permite, la selección del serotipo del vector es importante. Sin embargo, incluso para los serotipos menos inmunogénicos, existen muchos casos documentados de respuesta inmunitaria preexistente.
Prevalencia de IgG sérica y factores neutralizantes contra el virus adenoasociado (AAV) tipos 1, 2, 5, 6, 8 y 9 en la población sana: implicaciones para la terapia génica usando vectores AAV.
Prevalencia de anticuerpos neutralizantes del serotipo 8 del virus anti-adenoasociado y material inmunológico de reacción cruzada con arilsulfatasa B en pacientes con mucopolisacaridosis VI candidatos para un ensayo de terapia génica.
Anticuerpos asociados a adenovirus en una cohorte de pacientes con hemofilia del Reino Unido: un estudio de seroprevalencia de la presencia de serotipos de vectores de virus asociados a adenovirus AAV 5 y AAV 8 actividad neutralizante y anticuerpos en pacientes con hemofilia A.
Anticuerpos neutralizantes contra los serotipos 1, 2, 6 y 9 de AAV en sueros de modelos animales de uso común.
].
Además, a medida que aumentó la comprensión de la estructura y la morfología de la cápside del vector AAV, se brindó la oportunidad de utilizar la evolución dirigida para generar nuevos vectores AAV diseñados a los que no habrá exposición previa en la población.
Evolución guiada por la estructura de variantes de virus adenoasociadas antigénicamente distintas para la evasión inmune.
]. Este enfoque tuvo una efectividad variada según la ubicación de las mutaciones de la cápside. También es posible que estas mutaciones puedan alterar el tropismo tisular y, en última instancia, reducir la transducción.
Desarrollo de vectores AAV específicos de pacientes después de la selección de anticuerpos neutralizantes para mejorar la transferencia de genes musculares.
]. Esto no supera el desafío de la readministración del vector a menos que se use en combinación con la inmunosupresión [
Epidemiología mundial de anticuerpos neutralizantes contra virus adenoasociados.
], ya que todavía se puede observar la reactividad cruzada de los NAb entre los serotipos y los serotipos deben diseñarse para garantizar que eviten todos los NAb [
Inmunogenicidad de AAVrh.10 en ratones y humanos. Relevancia de la reactividad cruzada de anticuerpos en la terapia génica humana.
].
Una alternativa al enfoque genético es modificar químicamente la cápside. Los residuos de lisina en la superficie de AAV se acoplaron covalentemente con anclajes de isotiocianato de fenilo para permitir el recubrimiento con ligandos específicos.
Modificación química de la cápside del virus adenoasociado para mejorar la entrega de genes.
].
Se ha demostrado que la conjugación química con polietilenglicol (PEG) reduce la neutralización de AAV, sin embargo, con alguna interferencia con el tropismo tisular y la eficiencia de transducción.
La conjugación de PEG protege moderadamente a los vectores virales adenoasociados contra la neutralización de anticuerpos.
]. Un desafío de estas modificaciones es controlar la ubicación de la reacción de funcionalización. Esto se puede superar utilizando herramientas de expansión del código genético, lo que permite la introducción de aminoácidos no naturales en la cápside en lugares específicos.
Una estrategia química precisa para alterar la especificidad del receptor del virus adenoasociado.
], que se ha utilizado para permitir la PEGilación específica del sitio que muestra un reconocimiento de anticuerpos reducido in vitro y respuesta inmune reducida en un modelo de rata [
Virus adenoasociados PEGilados específicos del sitio con mayor estabilidad sérica e inmunogenicidad reducida.
]. Si bien la PEGilación reduce la respuesta humoral, el AAV aún está sujeto a la inmunidad mediada por células; para superar esto, existe el potencial para la conjugación de materiales inmunosupresores a vectores AAV. Como se demostró con el polipéptido inmunosupresor que contiene fosfoserina zwitteriónica (PS) conjugado con AAV8, manteniendo la eficiencia de transducción y el tropismo del tejido original y la supresión de la producción de anti-AAV en un modelo de ratón [
Mitigación de la inmunogenicidad de la terapia génica mediada por AAV con un péptido zwitteriónico que contiene fosfoserina inmunosupresor.
] abrió una vía para la inmunosupresión localizada dirigida, eliminando el mayor riesgo de infección de la supresión sistémica tradicional.
Otra posible técnica para prevenir físicamente la neutralización de NAbs es asociar AAV con microvesículas/exosomas (vexosomas). Para realizar esto, la producción del vector AAV se modifica de modo que los vectores producidos se asocien con la superficie y el interior de las microvesículas, produciendo así vexosomas.
Vector AAV asociado a microvesículas como un nuevo sistema de administración de genes.
]. Esto se realizó sedimentando microvesículas asociadas a AAV mediante centrifugación diferencial del sobrenadante del biorreactor de producción. Aunque se desconoce el mecanismo por el cual el AAV asociado con microvesículas viaja desde la superficie celular hasta el núcleo, pudieron transducir con éxito las células en presencia de una concentración robusta de NAb (1:2000), mucho más alta de lo que se ve típicamente en pacientes Aunque los títulos más altos de NAb aún pudieron bloquear la transducción, la resistencia a la neutralización mostrada por los AAV asociados con vesículas es prometedora.
Seguimiento a largo plazo del primero en administración intravascular humana de AAV para transferencia de genes: AAV2-hFIX16 para hemofilia B grave.
]. Aunque prometedor, el panorama completo de cuánto puede durar la transducción no está claro y puede variar según el tejido objetivo y la edad del paciente tratado. Además, en algunas enfermedades capaces de reducir drásticamente la esperanza de vida cuando no se tratan, puede ser necesario un tratamiento temprano en la vida.
Desarrollo preclínico de un vector AAV8-hUGT1A1 para el tratamiento del síndrome de Crigler-Najjar.
]. En estos casos, puede ser necesaria la readministración del vector en el futuro.
Cuando se considera la readministración del vector y la prevención de la generación de NAb, quizás el enfoque clínicamente más adecuado es el uso de estrategias inmunosupresoras similares a las que se usan en el rechazo de antitransplantes.
Neoplasia maligna postrasplante: el papel de la inmunosupresión.
]. Un beneficio de esto es que utiliza terapias y medicamentos ya aprobados que se pueden seleccionar en función de los componentes del sistema inmunitario a los que se dirige (Tabla 1) . Una combinación de ciclosporina A, un inhibidor de la calcineurina que reduce la actividad de las células T y rituximab dirigido a las células B demostró una reducción en los NAb que permitieron la readministración del vector en un modelo de primate no humano (NHP) [
Prevalencia y modulación farmacológica de la inmunidad humoral frente a vectores AAV en transferencia génica a tejido sinovial.
]. Como el rituximab no puede dirigirse a las células plasmáticas, que no expresan el antígeno CD20 directamente, no es aplicable a aquellas personas con inmunidad preexistente.
Inmunomodulación en la administración de rAAV: farmacoterapias adyuvantes preclínicas y clínicas.
]
Alternativamente, se ha demostrado que la rapamicina reduce la respuesta inmune a AAV en un modelo de rata bloqueando la respuesta humoral a la cápside de AAV8.
Eficacia de AAV8-hUGT1A1 con rapamicina en ratas neonatales, lactantes y juveniles para modelar el tratamiento en pacientes pediátricos con SNC.
]. Además, cuando se formula en nanopartículas, la rapamicina ha demostrado una mayor eficacia en modelos preclínicos para reducir los NAb y permitir la readministración del vector en el modelo de primates.
La modulación selectiva de antígenos de la inmunogenicidad de AAV con nanopartículas de rapamicina tolerogénicas permite la readministración exitosa del vector.
]. Estos enfoques parecen prometedores, particularmente para la readministración a pacientes previamente seronegativos. Al igual que con el rituximab, otras intervenciones farmacológicas son ineficaces para incorporar al grupo de pacientes tratables a aquellos previamente expuestos a wt-AAV. Los modelos animales estudiados deben ser seronegativos para empezar.
Desafortunadamente, todas las formas de supresión inmunológica conllevan un mayor riesgo de infección. En combinación con las terapias diseñadas para tratar a pacientes que potencialmente ya padecen enfermedades crónicas, se debe tener mucho cuidado al juzgar el análisis de riesgo-beneficio de la supresión inmunológica frente a la practicidad del tratamiento con terapia génica.
Al igual que con todas las compensaciones de riesgo-beneficio, se deben considerar las formas en que se puede reducir el riesgo; en este caso, puede ser posible adoptar un enfoque más específico para la supresión inmunológica. Por ejemplo, se identificó que los receptores tipo Toll (TLR) juegan un papel en el reconocimiento de AAV y la respuesta inmune posterior y la proteína MyD88 se identificó como un regulador crítico de la inmunidad adaptativa de células T y B contra AAV.
La señalización de MyD88 en las células B regula la producción de anticuerpos dependientes de Th1 contra AAV.
]. La tecnología CRISPR-Cas9 permite que una plataforma regule temporalmente a la baja el Mi D88 gen, amortiguando brevemente la respuesta inmune, permitiendo la administración del vector y, posteriormente, reduciendo el nivel de NAbs generados en respuesta cuando se observa en el modelo de ratón [
Inmunomodulación sintética con un superrepresor CRISPR in vivo.
]. Como esto reduce la respuesta inmune, no permite el tratamiento de pacientes seropositivos. Sin embargo, puede permitir la readministración del vector en el futuro y podría usarse junto con vectores de serotipos novedosos o aquellos con una menor prevalencia de NAbs.
Reducción temporal de NAbs
La eliminación temporal de los NAbs del tejido objetivo antes de la dosificación del vector es una opción tanto para los pacientes seropositivos como para la readministración del vector. La plasmaféresis es una técnica extracorpórea que permite la eliminación de sustancias del plasma. Se extrae sangre y se intercambia plasma y se filtra para eliminar los anticuerpos libres y los inmunocomplejos circulantes del plasma, que pueden reinfundirse. Múltiples ciclos de plasmaféresis combinados con inmunosupresión fueron capaces de reducir en gran medida los niveles de IgG en suero.
Niveles séricos de IgG e IgM en donantes nuevos y regulares de plasmaféresis a largo plazo.
]. En un estudio de diez pacientes seropositivos para AAV1, 2, 6 y 8, hasta cinco ciclos de plasmaféresis redujeron los títulos de NAb en algunos pacientes a niveles indetectables (
Informe de un caso de 10 pacientes sobre el impacto de la plasmaféresis sobre los factores neutralizantes contra el virus adenoasociado (AAV) tipos 1, 2, 6 y 8.
], lo que permitiría el tratamiento de pacientes seropositivos y la posible administración del vector nuevamente si fuera necesario en el futuro. Dos ciclos de plasmaféresis fueron suficientes para reducir los niveles de NAb en un modelo NHP, lo que permitió una transducción exitosa comparable con animales seronegativos.
La plasmaféresis elimina el impacto negativo de los anticuerpos AAV en la expresión del gen de la microdistrofina después del suministro vascular.
], apoyando la hipótesis de que la plasmaféresis puede permitir el tratamiento exitoso en pacientes con inmunidad preexistente.
Este enfoque, sin embargo, requiere un análisis de riesgo-beneficio similar al analizado para la inmunosupresión, con el riesgo de agotamiento de todas las IgG de manera no específica, la carga asociada con múltiples ciclos de plasmaféresis finalmente deja al paciente más vulnerable a las infecciones.
Un seguimiento lógico de esto es el desarrollo de una columna de inmunoadsorción específica de NAb para plasmaféresis (Figura 5 y XNUMX). Los estudios iniciales han demostrado una unión selectiva prometedora a los NAb del suero mediante el uso de partículas completas de AAV como ligandos, acopladas a una fase estacionaria de cromatografía. El AAV inmovilizado reduce el título de NAb y se logró una transducción hepática efectiva en un modelo de ratón inmunizado pasivo [
Transducción exitosa con vectores AAV después del agotamiento selectivo de anticuerpos anti-AAV por inmunoadsorción.
]. Un desafío importante para el desarrollo de estas herramientas es que los NAbs son una población policlonal, que varía de serotipo a serotipo y entre diferentes poblaciones de pacientes. Las eficiencias de unión de algunos NAbs pueden diferir en AAV libre frente a AAV inmovilizado. Sin embargo, este enfoque es muy prometedor, pero requiere la consideración de la densidad de acoplamiento de ligandos frente a la capacidad, los ciclos de reutilización de resinas y la fuga de ligandos para garantizar la viabilidad y la escala en modelos animales más grandes y luego en humanos.
Figura 5 y XNUMXDiagrama que destaca la eliminación de anticuerpos neutralizantes (NAb) mediante plasmaféresis específica mientras se retienen otras IgG.
Ilustración de plasmaféresis específica, que muestra el plasma que contiene un grupo de IgG seropositivas que pasa a través de una columna previa a la plasmaféresis y la poscolumna de plasma seronegativo que se puede devolver al paciente.
Una alternativa prometedora al agotamiento de IgG por plasmaféresis es el uso de la endopeptidasa imlifidasa (IdeS). Este fármaco ha sido aprobado como seguro y eficaz y está en uso para el trasplante de riñón en pacientes sensibilizados con HLA. La escisión de IgG reduce el título de NAb sin necesidad de extraer y reinfundir el plasma del paciente [
Endopeptidasa IgG en pacientes altamente sensibilizados sometidos a trasplante.
]. El método reduce suficientemente el título de NAb para permitir la transducción exitosa del tejido hepático tanto en ratones como en NHP y, de manera crucial, permitió la posterior readministración exitosa del vector.
Optimización del régimen de tratamiento con enzimas degradantes de IgG para mejorar la transducción de virus adenoasociados en presencia de anticuerpos neutralizantes.
]. In vitro las pruebas en plasma humano también han demostrado la digestión de IgG, lo que reduce los títulos anti-AAV8 incluso en presencia de anticuerpos anti-IdeS que se difunden en la población humana [
La endopeptidasa que escinde IgG permite in vivo terapia génica en presencia de anticuerpos neutralizantes anti-AAV.
]. Al igual que con la plasmaféresis inespecífica, este enfoque agota todas las IgG de manera indiscriminada, lo que aumenta el riesgo de infección; sin embargo, la seguridad ya está demostrada en pacientes con trasplantes. Por lo tanto, aunque no sin riesgos, IdeS proporciona un enfoque menos invasivo que la plasmaféresis.
Observaciones finales
Está claro que se necesitan tecnologías para superar las respuestas inmunitarias humorales si se quiere que la terapia génica AAV sea beneficiosa para el mayor número de pacientes posible. Los enfoques actuales de tratar solo a pacientes seronegativos y dirigirse a pacientes inmunoprivilegiados han demostrado el potencial de estos tratamientos, pero solo para una fracción de posibles pacientes e indicaciones. Evadir las interacciones iniciales con NAbs a través de cápsides modificadas química y genéticamente es prometedor para la dosificación inicial. Sin embargo, es probable que los NAbs reconozcan el vector en el futuro, lo que evitará una segunda dosis, y dado que el campo aún está en su infancia relativa, queda por ver clínicamente si esto puede ser necesario o si se espera una expresión transgénica de por vida. La plasmaféresis combinada con inmunosupresión parece ser una opción razonable para muchos casos; sin embargo, el agotamiento de todas las IgG y la supresión inmunitaria de amplio espectro conllevan riesgos clínicos. Por lo tanto, está claro que se requiere un método para agotar los NAb específicamente a través de la inmunosupresión dirigida, la plasmaféresis u otros medios. Para que la terapia génica mediada por AAV alcance todo su potencial, se requiere una mayor comprensión en áreas específicas (ver Preguntas pendientes). Una preocupación es que los NAb desarrollados pueden variar en estructura de un paciente a otro, lo que hace que el desarrollo de la columna de plasmaféresis de NAb sea un desafío, y aunque el uso de IdeS y la conjugación de AAV con fracciones inmunosupresoras son enfoques emergentes prometedores, las técnicas prometedoras anteriores muestran que aún está por verse. visto lo bien que estos se transferirán de modelos animales a humanos. Sin embargo, la velocidad a la que la comprensión de la respuesta inmunitaria a los vectores AAV ha aumentado en los últimos años junto con la comprensión de los vectores es prometedora, lo que permite desarrollar métodos más sofisticados para superar y evadir la neutralización de AAV y, en última instancia, brindar tratamientos que cambian la vida de los pacientes que los necesitan.
¿Son los NAbs específicos de serotipo consistentes en estructura de persona a persona o la naturaleza policlonal significa que la estructura variará de persona a persona?
¿Cuál es la duración esperada de la eficacia de la expresión del transgén, particularmente cuando el paciente recibe la dosis inicialmente en una etapa temprana de la vida?
¿Los resultados obtenidos con IdeS en NHP son traducibles a humanos con inmunidad humoral anti-AAV preexistente o posterior al tratamiento?
¿Se puede escalar y producir adecuadamente una columna de plasmaféresis específica de NAb anti-AAV para su uso en la población humana?
¿Se puede diseñar un vector AAV para evadir toda la reactividad cruzada de NAb?
