Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Neurofibromatoza typu 1 – nowe wieści
Neurofibromatoza typu 1 – nowe wieści
Neurofibromatoza typu 1 stanowi jak dotąd nieuleczalna chorobę, której przyczyną jest mutacja w genie kodującym neurofibrominę. Jest to choroba, która znacznie obniża jakość życia oraz przeżywalność pacjentów. W dodatku często zniekształca także wygląd zewnętrzny osób dotkniętych chorobą, czego przyczyną jest powstawanie nerwiakowłókniaków. Z chwilą przeprowadzenie badań przedklinicznych powstał jednak promyk nadziei, ponieważ uzyskano bardzo obiecujące wyniki, co pozwoliło na rozpoczęcie badań klinicznych na populacji osób chorych.

 

Neurofibromatoza typu 1 (NF1), znana także pod nazwą choroby Recklinghausena, ma podłoże neurogenne i występuje z częstością około 1:2500 do 1:3500 osób na całym świecie, niezależnie od pochodzenia. Pierwotna nazwa choroby powstała od nazwiska niemieckiego patologa Fredericka von Recklinghausena, który w 1882 roku jako pierwszy opisał chorobę oraz jej podłoże związane z neurofibromami. Natomiast dziedziczenie choroby zostało rozpoznane dopiero w 1956 roku – ówczesne obserwacje wykazały, że choroba dotyka 50% potomstwa i w związku z tym choroba dziedziczy się w sposób autosomalny dominujący. 

Średnia długość życia pacjentów jest mniejsza o około 8-15 lat w porównaniu do populacji ogólnej, a przyczynę śmierci przed 30. rokiem życia stanowią głównie nowotwory.

W ostatnich lata powstał ogólnoświatowy rejestr internetowy osób cierpiących na tę chorobę w celu lepszego poznania epidemiologii NF1 [1,2].

 

Podłoże genetyczne

Gen NF1, kodujący białko neurofibrominę i odpowiedzialny za rozwój choroby odkryto dopiero w 1990 roku. Znajduje się u ludzi na długim ramieniu chromosomu 17 (17q11.2) i w czasie transkrypcji powstaje mRNA o długości 11-13kb. Do tej pory odkryto 62 egzony. Białko, które powstaje na drodze translacji – neurofibromina – ma 220-250 kDa, a jego ekspresja zachodzi w neuronach, oligodendrocytach oraz komórkach Schwanna.

Główną rolą neurofibrominy jest funkcja białka aktywującego GTPazą (GAP) oraz hamowanie aktywności RAS poprzez przyspieszenie zmiany konformacyjnej z aktywnej formy związanej z GTP do formy nieaktywnej związanej z GDP – za tę funkcję odpowiada domena GRD (GAP related protein). Biało RAS jest protoonkogenem promującym podziały i proliferację komórek poprzez szlaki pośredniczące przekazywania sygnału z udziałem kinaz aktywowanych działaniem czynników mitogennych (MAPK) m.in. RAF/MEK, a także poprzez kinazę 3-fosfatydyloinozytolu (PI3K) m.in. AKT/mTOR. W związku z tym utrata hamowania RAS na skutek inaktywacji nawet jednej kopii genu NF1 prowadzi poprzez przewagę proliferacji do powstania nowotworów związanych z NF1.

RAS pełni także funkcję regulacyjną białek RalGEF, które odpowiedają za aktywację małych GTPaz – RalA oraz RalB. Zaobserwowano, że aktywność białek Ral była podwyższona w nowotworach złośliwych wywodzących się z osłonek nerwów obwodowych (MPNST), które są związane z mutacją NF1.

Poza tym neurofibromina wpływa także pozytywnie na produkcję cyklicznego AMP (cAMP) na drodze niezależnej oraz zależnej od RAS. W pierwszym przypadku fragment C-końcowy neurofibrominy aktywuje podjednostkę α białka Gs. W przypadku drogi zależnej od RAS, aktywowane są receptory błonowe przez czynniki wzrostowe m.in. EGF.

W przypadku nerwiakowłókniakowatości typu 1 neurofibromina reguluje poziom cAMP w astrocytach oraz komórkach Schwanna. W przypadku astrocytów podwyższony poziom cAMP wiąże się z działaniem antyproliferacyjnycm, a obniżona ekspresja neurofibrominy charakteryzowała się niższym poziomem cAMP.

Natomiast działanie cAMP na komórki Schwanna ma odmienny charakter – podwyższony poziom podtrzymuje proliferację komórek, a w przypadku uszkodzenia genu neurofibrominy wiąże się z podwyższeniem poziomu cAMP, co pozwala na utrzymanie wysokiego poziomu cykliny D1 oraz stymuluje podziały komórkowe i sprzyja transformacji nowotworowej.

Co ciekawe, badania in vitro wykazały obniżony poziom cAMP w neuronach OUN z niedoborem neurofibrominy – cAMP jest ważny dla prawidłowego rozwoju i funkcjonowanie układu nerwowego.

Neurofibramina może wpływać również na rearanżację cytoszkieletu aktynowego, rozwój układu nerwowego i wydłużanie aksonu (poprzez białka z rodziny CRMP), a także oddziałuje m.in. z tubuliną, kinezyną, syndekanem, kinazami białkowymi A i C, a także kaweoliną oraz białkiem prekursorowym amyloidu, a także wpływa na transport melanosomów.

Zatem upośledzenie działania neurofibraminy wpływa na zaburzenia adhezji komórkowej, ruchliwości komórek, a także na nieprawidłowy rozkład melanosomów [1,2].

 

Objawy

Przebieg Neurofibromatozy typu 1 wykazuje zróżnicowanie w nasileniu objawów. U części pacjentów obserwowany jest łagodny przebieg choroby, a u innych choroba może przebiegać ze znacznym nasileniem, co powoduje wyraźne upośledzenie jakości życia pacjentów dotkniętych chorobą. Powstające nerwiakowłókniaki wywodzą się z nerwów obwodowych i jeżeli rozwijają się w pobliżu kanału kręgowego to mogę spowodować ucisk na rdzeń kręgowy oraz paraliż. Poza tym u części pacjentów mogą się przekształcić w nowotwory złośliwe zbudowane z osłonek nerwów obwodowych (MPNST).

W celu rozpoznania nerwiakowłókniakowatości typu 1, zgodnie z kryteriami National Institutes of Health (NIH), pacjent musi spełniać przynajmniej 2 kryteria spośród objawów klinicznych [1,2]:

- co najmniej 6 plam cafe au lait (CAL) o średnicy 5 mm przed okresem dojrzewania lub 15 mm po tym okresie;

- co najmniej dwa nerwiakowłókniaki skórne lub jeden nerwiakowłókniak splotowy;

- piegowate nakrapianie okolic pach i pachwin;

-glejak nerwu wzrokowego;

- co najmniej 2 guzki Lischa (hamartoma tęczówki);

- charakterystyczne zmiany kostne (skrzywienie kości długich, obecność stawu rzekomego, dysplazja kości klinowej);

- u krewnego pierwszego stopnia NF1.

 

Leczenie

Aktualnie nie ma dostępnego leczenia przyczynowego, hamującego rozwój choroby. Stosowane jest leczenie objawowe związane z występowaniem objawów ze strony konkretnych układów.

Jednak nowe światło zostało rzucone z chwilą wyprodukowania substancji o nazwie PD0325901 przez firmę Pfizer, która jest inhibitorem kinazy MEK, przez co wpływa na hamowanie przekazywania sygnału drogą kinaz MAPK [4,5].

W czasie badań przedklinicznych na modelu zwierzęcym uzyskano obiecujące wyniki, w których zaobserwowano, że wykazujące wysoką transkrypcję w guzach geny DUSP i Sprouty - związane z mutacją Raf i aktywacją szlaku Raf/MEK/ERK – ulegają inhibicji po zastosowaniu inhibitorów MEK.

Badana substancja PD0325901 wpływa zatem na hamowanie proliferacji komórek nowotworowy w tych guzach.

W badaniach na modelu zwierzęcym zaobserwowano zmniejszenie się objętości neurofibromów u 39 z 49 myszy cierpiących na neurofibromatozę po zastosowaniu inhibitora MEK. Wykazano silny, przejściowy efekt in vivo na przeżywalność oraz nie obserwowano trwałej apoptozy po leczeniu PD0325901 in vivo.

Nieco gorsze wyniki uzyskano w przypadku zwierząt, którym wszczepiono ludzkie komórki nowotworu złośliwego związanego z genem NF1 w celu rozwinięcia guzów nowotworowych. Zaobserwowano w tym przypadku zmniejszenie objętości guzów oraz wydłużenie czasu przeżycia. Wyniki te sugerują możliwość zastosowania terapii skojarzonej inhibitora MEK wraz z innym inhibitorem.

Ponadto mutacja genu NF1 jest także wykrywana w innych typach nowotworów niezwiązanych z neurofibromatozą. Badana jest także możliwość zastosowania PD0325901 m.in. w niedrobnokomórkowym raku płuc [3].

Uzyskane wyniki pozwoliły na rozpoczęcie kolejnego etapu badań, którym są badania kliniczne na ludziach. Obecnie trwają badania klinicznej II fazy z użyciem inhibitora MEK – PD0325901 w leczeniu Neurofibromatozy typu 1 [6].

Wspomniane badania rozpoczęły się w 2014 roku i wciąż trwają. Celem badań jest określenie czy badana substancja wpływa pozytywnie na zmniejszenie objętości neurofibromy u nastolatków i osób dorosłych cierpiących na NF1. Grupę badawczą stanowią osoby powyżej 16. roku życia.

Badania mają na celu określenie m.in. farmakokinetyki leku w organizmie ludzkim, a także bezpiecznych dawek terapeutycznych i wpływu leku na czynniki wzrostu oraz cytokiny. Poza tym oceniana jest także jakość życia pacjentów i odczuwany ból podczas stosowania leczenia. Po czterech miesiącach od zastosowania leku jest badany także wpływ na ekspresję genów związanych z neurofibromą.

Odpowiedź na zastosowane leczenie jest sprawdzana radiologicznie w celu oceny rozmiarów guzów. Pacjenci otrzymują doustnie dawkę 2mg/m2, z dawką maksymalną 4mg w czasie 4 tygodni (3 tygodnie leczenia i tydzień przerwy). Pacjenci otrzymują dodatkowe cykle, jeśli po 8 cyklach uzyskają co najmniej 15% zmniejszenie rozmiarów guza. Jeżeli uzyskają 20% lub więcej po 12 miesiącach to mogą kontynuować leczenie przez kolejny rok. Badania są przerywane u pacjentów, u których po 8 cyklach terapii nie zostanie uzyskane 15% zmniejszenie rozmiarów guzów.

 

Warto zauważyć, że zsyntetyzowany inhibitor MEK ma szansę zrewolucjonizować leczenie pacjentów cierpiących na Neurofibromatozę typu 1. Jak dotąd osoby cierpiące na tę chorobę były skazane jedynie na leczenie przyczynowe oraz izolację z powodu powstawania nerwiakowłókniaków oszpecających wygląd zewnętrzny takich osób. Z niecierpliwością czekamy zatem na wieści dotyczące opisywanego badania klinicznego, ponieważ jeśli uzyskane wyniki będą pozytywne to prawdopodobnie będzie to kolejny sukces prowadzący nie tylko do zahamowania rozwoju rozwoju choroby, ale także do cofnięcia już powstałych nerwiakowłókniaków. Dodatkowo zostanie otworzony kierunek dla kolejnych badań oraz syntezy związków pochodnych, które będą miały jak najmniej negatywnych skutków i pozwolą na trwałe wyleczenie choroby.

Źródła

Literatura:

 

1. Anderson JL, Gutmann DH. Neurofibromatosis type 1. Handb Clin Neurol. 2015;132:75-86. doi: 10.1016/B978-0-444-62702-5.00004-4.

 

2. Anna Abramowicz, Monika Gos. Neurofibromina – budowa i funkcje białka w kontekście patogenezy nerwiakowłókniakowatości typu I. Postepy Hig Med Dosw (online), 2015; 69: 1331-1348

 

3. Haura EB, Ricart AD, Larson TG, et al. A phase II study of PD-0325901, an oral MEK inhibitor, in previously treated patients with advanced non-small cell lung cancer. Clin Cancer Res. 2010 Apr 15;16(8):2450-7. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-09-1920.

 

4. Jessen WJ, Miller SJ, Jousma E, et al. MEK inhibition exhibits efficacy in human and mouse neurofibromatosis tumors. The Journal of Clinical Investigation. 2013;123(1):340-347. doi:10.1172/JCI60578.

 

5. Jousma E, Rizvi TA, Wu J, et al. Preclinical assessments of the MEK inhibitor PD-0325901 in a mouse model of neurofibromatosis type 1. Pediatric blood & cancer. 2015;62(10):1709-1716. doi:10.1002/pbc.25546.

 

6. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/record/NCT02096471

 

7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/4763

 

Grafika:

 

 

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neurofibroma03.jpg

 

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lisch_nodules.JPG

 

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dermal_Neurofibroma.jpg

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Tuberous_sclerosis#/media/File:Autosomal_dominant_-_en.svg

 

http://www.mp.pl/artykuly/14028,nerwiakowlokniakowatosc-typu-i-choroba-von-recklinghausena

 

 

 

KOMENTARZE
Newsletter