Del original en idioma Ingles:
Dr. Günter Scheuerbrandt
Im Talgrund 2
D-79874 Breitnau
Alemania
Tel.: +49-7652-1777, Fax: +49-7652-91813-13
e-Mail: gscheuerbrandt@t-online.de
Internet: http://www.duchenne-investigacion.com
De la Conferencia del Parent Project Muscular Dystrophy:
1012 North University Blv.
Middletown, Ohio 45042
Tel.: 513-424-0696
Fax: 513-425-9907
www.parentprojectmd.org
Traducción y adaptación bajo permiso del autor
por:
Ricardo Rojas C.
Más de 400 personas vinieron a Filadelfia para asistir a la conferencia anual
del 2007 del Parent Project Muscular Dystrophy de EUA, PPMD. Durante tres días,
cerca de 60 presentaciones sobre investigación terapéutica, manejo médico y
social, y asuntos legales estaban en el programa. Yo, Günter Scheuerbrandt,
un bioquímico de Alemania, se me pidió por Patricia Furlong,
presidenta del PPMD, escribir un informe sobre esta reunión para usted, los
chicos y jóvenes con Duchenne y sus familias, que desean saber cómo el trabajo
de los investigadores y los otros expertos esta progresando para encontrar
terapias eficaces para distrofia Duchenne.
Este informe es mi tercero sobre las reuniones del PPMD, los
otros dos fueron de la reunión del PPMD en Cincinnati en julio del 2006 y la
reunión de PPUK en Londres en octubre del 2006. Usted puede ver estos informes
anteriores en mis páginas de Internet en
www.duchenne-research.com y
descargarlos desde allí como archivos pdf.
El informe contiene los resúmenes de solamente las
presentaciones científicas porque no soy un experto médico o social. No es una
publicación científica, y he tratado de escribirlo en una manera que le deje
comprender qué esta ocurriendo en los laboratorios.
En los resúmenes, estoy usando los nombres de los
presentadores sin sus títulos, la mayoría son profesores y tiene postdoctorado o
título en medicina o ambos. Y casi todos son cabezas de laboratorios, eso quiere
decir que tienen colegas y postdoctorados y estudiantes que trabajaban como un
equipo en los proyectos reportados aquí, pero es imposible mencionar todos sus
nombres. Todos los científicos cuyas presentaciones son parte de este informe,
han tenido la oportunidad de ver el borrador de mi texto y corregirlo si
necesario y muchos lo han hecho.
Introducción
Al principio de la reunión, Richard Finkel del Hospital Infantil
de Filadelfia, Dominic Wells del Colegio Imperial en Londres, y
Steve Wilton de la Universidad de Australia Occidental en Perth,
hablaron en detalle de los hechos generales de la distrofia muscular Duchenne y
las diferentes estrategias de investigación. Como mi informe de la reunión del
año pasado en Cincinnati empieza con una presentación similar, he acortado esos
párrafos anteriores, actualizándolos con nueva información, y los repito aquí
para ayudarle a que comprenda cómo los genes hacen las proteínas, por qué la
distrofina es tan importante, qué enfoques de investigación están siendo
seguidos activamente, y cómo trabaja la omisión de exón.
¿Cómo hacen proteínas los genes? Los genes son unidades
funcionales de material genético de ácido desoxirribonucleico, ADN. Su
estructura parece una escalera de mano entrelazada, la doble hélice. Los
niveles de esta escalera de mano constan de cuatro moléculas pequeñas
diferentes, las bases: adenina, guanina, timina, y citosina
(abreviadas A, G, T, C). Por razones espaciales, los niveles pueden contener
solamente dos tipos de combinaciones de bases, los pares de bases A-T y G-C. Si
GGCTTAATCGT es la secuencia de estas bases en una de las cadenas, la seuencia de
la cadena opuesta debera ser CCGAATTAGCA por lo tanto ambas secuencias son
complementarias una de otra:
-GGCTTAATCGT-
-CCGAATTAGCA-
Esta secuencia de bases, o de "letras genéticas", es la información genética
para el desarrollo y mantenimiento de un organismo viviente que es pasada de una
generación a la próxima.
La mayoría de los genes llevan las instrucciones para la
construcción de proteínas. En el núcleo de la célula, la instrucción
genética de genes activos es expresada, es copiada, y transcrita,
a otra sustancia genética, al ácido ribonucleico pre-mensajero o
ARNpre-m, proceso llamado trascripción. La mayoría de los genes constan de
regiones activas, los exones, que contienen la información para la
creación de las proteínas, y los a menudo mas largos intrones, los cuales
no contienen solo "basura genetica", como una vez se penso, si no importante
informacion para el control de las actividades del gen. Después de la
trascripción, los intrones son retirados del ARN pre-mensajero, y los exones son
empalmados para formar el ARN mensajero, ARNm, que se traslada
entonces a los ribosomas, la estructura sintetizadora de proteínas fuera
del núcleo. Los ácidos ribonucleicos, los ARNs, usan la base U,
uracilo, en lugar de la similar base T del ADN. Los Sitios de empalme
son secuencias específicas dentro de los exones y en los bordes de los exones e
intrones que son esenciales para el retiro correcto de las secuencias sin
codificación del intrón del ARNpre-m. El empalmado por si mismo es logrado por
los spliceosomas, un complejo de muchas proteínas y pequeños ARN´s.
En el ARN mensajero, tres bases consecutivas, un codón,
tripleta, o "palabra genética", especifican, con tres excepciones, uno de
los 20 aminoácidos diferentes, de acuerdo con el código genético.
No hay ningún espacio entre los codones. En los ribosomas, el código de palabras
genéticas del ARN mensajero es leído y traducido en el lenguaje de las
proteínas, las cuales están construidas de muchos, a menudo miles, de
aminoácidos, sus componentes de construcción.
Las tres excepciones mencionadas son las tripletas UAA, UAG,
y UGA, que son codones de parada, donde el ensamblaje de la proteína se
detiene.
El gen y la proteína distrofina: Las distrofias musculares Duchenne y
Becker son causados por una mutación o daño del gen de la distrofina
que lleva la información para las diferentes formas de la proteína distrofina.
Con una secuencia de 2, 220,223 bases, es con mucho el gen humano conocido más
grande. Solamente 11,058 bases, el 0.5 %, en los 79 exones del gen de la
distrofina especifica la secuencia de los 3,685 aminoácidos de la proteína
distrofina “normal” en los músculos esqueléticos. El gen tiene siete o
posiblemente ocho diferentes promotores, secuencias de bases que regulan
la unión de las proteínas y así, activar el gen permitiendo la trascripción de
su información para producir finalmente su proteína. Debido a los muchos
promotores y empalmes alternativos, muchas formas diferentes adicionales
de distrofina existen, todas ellas son más pequeñas de la normal en los
músculos. Éstas están ubicadas en los diferentes órganos, uno de ellos en el
cerebro. Esta forma es solamente 32 % de largo de la normal, y también puede ser
afectada por mutaciones. Esto podría ser la razón para los problemas cognitivos
de algunos chicos con Duchenne.
El tamaño del gen y la proteína distrofina: La estructura de doble hélice
del gen de la distrofina tiene 0.75 mm de largo. Junto con los otros cerca de
25,000 genes humanos, esta empacado en un núcleo celular de un diámetro de cerca
de 0.01 mm solamente porque el material genético esta empacado muy
apretadamente. Una molécula de distrofina de extensión completa es mucho más
corta que su gen, de 125 nm (= 0.000125 milímetros) de largo, 80,000 de ellos
colocados extremo con extremo en una línea recta cubriría sólo un centímetro. Y
en un gramo de músculo, hay 114 mil millones moléculas de distrofina. Esto puede
ayudar a apreciar la tarea de los científicos: parar detener la enfermedad, para
hacer que los músculos funcionen otra vez, al menos cerca del 30% del número
normal de las distrofinas tienen que aparecer otra vez después que el gen dañado
no puede hacerlas más. Las nuevas distrofinas no tienen que tener la misma forma
exactamente, pueden ser más pequeñas, pero deben poder trabajar apropiadamente.
¡Y eso quiere decir que miles de millones de nuevas distrofinas tienen que
volver a cada gramo de músculo, y un niño tiene muchos kilogramos de ellos!
El papel de distrofina: La distrofina es necesaria para la estabilidad
mecánica de las células musculares. Está ubicada en el interior de las membranas
de la célula muscular. Uno de sus extremos, la terminal-C, está unido a
un grupo de otras proteínas en la membrana, el complejo
distrofino-glicoproteico, y el otro extremo, la terminal-N, se
conectan a las estructuras contráctiles dentro de las células musculares. La
parte central de la distrofina, dominio de varilla (rod domain), consta
de cadenas de aminoácidos enroscadas que se doblan sobre si mismas varias veces.
Si el movimiento de contracción de la célula muscular forza a la proteina
distrofina a cambiar su longitud, su estructura doblada permite que ella actúe
como un resorte o como un absorbedor de choques. Por lo tanto, la distrofina
transmite la energía mecánica producida por el "aparato de contracción" de
actina-miosina hacia las membranas de la célula muscular y las estructuras fuera
de los músculos, el tejido conectivo y los tendones, en una manera equilibrada
que no los somete a demasiado esfuerzo.
La distrofina tiene más papeles: organiza la compleja estructura del complejo
distrofino-glicoproteico y la ubicación de muchas otras proteínas. También
regula procesos complicados como el mantenimiento de la cantidad correcta de
calcio en las células y aquellas sustancias que controlan el crecimiento de los
músculos. Muchos detalles de estas interacciones intrincadas entre numerosos
componentes en una célula viviente todavía son desconocidos.
Los chicos Duchenne no tienen o tienen muy poca distrofina en
sus fibras musculares. Cuando sus efectos protectores y organizadores están
faltantes, la contracción del músculo causa la ruptura de las membranas
musculares, y esto permite que cantidades grandes de calcio circulen en las
fibras. El excesivo calcio activa enzimas como la calpaína y otras proteasas que
deshacen las proteínas musculares e inician programas de muerte celular,
apoptosis. Las consecuencias son una cadena de los eventos como la inflamación y
la activación de fibroblastos que resultan en fibrosis, tejido
cicatrizante, que disminuye la velocidad de regeneración del músculo y causa los
típicos síntomas de los pacientes con Duchenne mayores.
Los chicos con distrofia Becker de progresión más lenta
mayormente tienen cantidades menores a lo normal de distrofina y a menudo
también más corta de lo normal. Esta todavía puede cumplir su papel, pero no
trabaja tan eficazmente como la versión normal.
Pero no solamente los músculos esqueléticos sufren cuando la
distrofina está faltante, sino también los músculos lisos y cardiacos. . El daño
para los músculos de corazón causa cardiomiopatía, y la debilidad de los
músculos lisos tiene muchas consecuencias, entre otros la habilidad reducida de
los vasos sanguíneos a relajarse cuando el flujo de sangre aumenta resultando en
problemas respiratorios y otros, y también el tracto gastrointestinal es
afectado cuando la motilidad de los intestinos es reducida. Así que el cambio en
sólo un gen puede afectar todo el cuerpo.
Las mutaciones del gen de la distrofina: Hay tres tipos de mutaciones del
gen de la distrofina: deleciones, si uno o mas exones enteros del gen
están faltantes, duplicaciones, si partes del gen están repetidas, y
mutaciones puntuales, si un solo par de bases esta cambiado, eliminado o
añadido. Otras son inversiones y mutaciones en los intrones que modifican los
patrones normales de empalmado.
Como los codones de tres letras del ARN mensajero son leídos
en los ribosomas uno después de otro sin interrupción, este marco de lectura
no es alterado, cuando la mutación elimina o añade codones enteros de tres pares
de bases por vez. En este caso, el marco de lectura se mantiene en orden
y la distrofina puede ser hecha todavía pero esta será más larga o más corta de
lo normal.. Si este cambio afecta solamente estructuras no-esenciales de la
distrofina, puede ser en parte funcional y por lo tanto, da lugar a distrofia
Becker menos severa.
Sin embargo, si la mutación cambiara el marco lectura por uno
o dos pares de bases, el marco de lectura pierde su orden. Entonces, un
número de aminoácidos incorrectos son incorporados en la proteina empezando en
el sitio de la mutación hasta que finalmente un nuevo y prematuro codón de
parada es alcanzado. La distrofina incompleta no puede cumplir su función
normal, desaparece y la distrofia muscular Duchenne se desarrolla.
Curso clínico de la distrofia muscular Duchenne. Las primeras señales
clínicas aparecen cerca de los dos a tres años de edad causando dificultades al
caminar y especialmente al subir escaleras. Sin una detección temprana, incluso
hoy, la enfermedad es en general diagnosticada cerca de los tres a cinco años de
edad. Debido a las contracturas crecientes en el pie, rodilla, y articulaciones
de la cadera, los pacientes pierden su habilidad de caminar entre los 10 y 12
años. Deformidades crecientes de la columna vertebral, escoliosis, y
restricciones del movimiento hace que pronto sea dependiente de cuidado
permanente. La implicación de las funciones respiratoria y cardiaca resulta en
deceso por insuficiencia cardiaca y circulatoria a una edad adulta temprana. El
tratamiento con corticoesteroides, la fisioterapia, las operaciones ortopédicas
para evitar deformidades por contracturas y en la columna vertebral, así como
también ayudas respiratorias y otras medidas de manejo pueden mejorar la calidad
de vida y prolongar la esperanza de vida significativamente.
Algunos de los métodos de atención médicos y sociales fueron hablados en esta y
anteriores reuniones del Parent Project. Espero que haya una posibilidad de que
se escriba un informe similar a este científico en el futuro por un equipo de
especialistas, porque será necesitado por chicos con Duchenne en todas partes
para concientizarse, y aprovechar lo que ha sido logrado durante los últimos
años para reducir el sufrimiento, prolongar su vida y hacerlo más significativo.
Las diferentes estrategias para una terapia de distrofia muscular Duchenne.
La investigación trata de desarrollar una terapia para distrofia muscular
Duchenne con dos acercamientos genéticos o con muchas intervenciones
farmacológicas diferentes.
El primer acercamiento genético la omisión de exón
(exon skipping), tampoco toca el gen dañado. Este solamente interfiere en el
procesamiento de la información genética desde el gen a la proteina. Con esta
tecnica, el empalmado de los exones del ARNpre-m, para el ARNm, es alterado
específicamente con el propósito de que sea interrumpido, y el mensaje fuera
del marco de lectura sea leíble otra vez, dentro del marco. El
resultado es el mismo que con la técnica de transferencia génica: distrofia
Duchenne alentada a distrofia Becker. Un totalmente nuevo tipo de medicamento
"fármacos genéticos", diseñado para cada paciente especialmente, haciendo esta
alteración de información: los oligorribonucleótidos en antisentido.
El segundo acercamiento genético es el intento de
introducir nuevos genes de la distrofina en los núcleos de las células
musculares que podrían entonces otra vez dirigir la producción de distrofina.
Muchos experimentos en ratones han mostrado que esto puede ser conseguido usando
un virus modificado, "domesticado" el virus adeno-asociado, AAV, como un
transportador o vector para transferir las partes activas, los exones
combinados - el ADNc - del gen de la distrofina en las células musculares. Pero
el vector AAV no es lo suficientemente grande para contener el ADNc completo con
todos sus 79 exones. Solamente ADNc’s de un tercio del largo normal cabria
ellos. Esto significa que la nueva distrofina también tendrá solamente un tercio
de su tamaño normal. Si esta distrofina acortada tiene una de las estructuras
que causan la benigna distrofia Becker, el efecto de tal tratamiento no sería
una cura completa pero disminuiría la rápida distrofia Duchenne en una forma
Becker más benigna con prácticamente una expectativa de vida normal. Como el
reciente material genético no entra en los cromosomas de la célula, el gen de la
distrofina mutado no es cambiado, manteniéndose donde esta en el brazo corto del
cromosoma X.
Como ambos acercamientos genéticos son nuevos, la
investigación debe seguir muy cautelosamente. Aunque es tentador empujar las
nuevas terapias a la aplicación clínica rápidamente, es importante no cometer el
error de comprometer la seguridad que podría hacer retroceder el campo de
terapia génica entero. Por lo tanto, en la aprobación de los procedimientos son
muy estrictos y toman mucho tiempo.
El tercer acercamiento terapéutico trata de combatir las
consecuencias no-genéticas de la ausencia de distrofina como la destrucción de
músculo por enzimas destructoras de proteina, membranas con filtraciones,
fibrosis, e inflamación. Hay varios fármacos, algunos de ellos ya en venta
contra otras enfermedades, que se espera tengan efectos beneficiosos sobre
distrofia Duchenne. En la sección sobre acercamientos farmacológicos los
resultados de investigación más recientes son resumidos y los cuales fueron
discutidos en la reunión.
¿Por qué necesitamos pruebas clínicas?
Cómo llevar un fármaco a los pacientes. En su presentación con el título
Introducción a las pruebas clínicas, Kate Bushby de la
Universidad de Newcastle antes Tyne, explicó cómo la idea de un científico para
una terapia, una nueva hipótesis, se hace una realidad y resulta en un
fármaco eficaz para distrofia muscular Duchenne. En este resumen, estoy
repitiendo un poco la información general más importante dada por Dr. Bushby en
la reunión del 2006 del PPUK en Londres, con algunos nuevos detalles que
mencionó en esta reunión.
Las pruebas clínicas son la parte más importante del
desarrollo de un proceso de terapia que toma muchos años. Pero los chicos con
Duchenne no tienen muchos años para esperar hasta que un fármaco está disponible
para ellos. Pero ellos y sus familias deben comprender que los científicos
entienden su situación y están trabajando tan rápido como ellos pueden, con
varios colaboradores y con los reguladores para tener certeza que los fármacos
que buscan son eficaces y seguros. Pero desde el principio, en la etapa
preclínica, tienen que trabajar cuidadosamente y un paso después de otro, antes
de que las pruebas clínicas puedan ser empezadas. Y estos experimentos de
laboratorio pueden tomar varios años. Por ejemplo, después de las primeras ideas
en 1993 sobre la omisión de exón como un posible método de combatir una
enfermedad hereditaria, tomó 13 años hasta que esta técnica esta ahora siendo
usada en las primeras pruebas clínicas con chicos con Duchenne.
La primera tarea de los científicos, que empiezan a
desarrollar un fármaco terapéutico, es recoger los datos experimentales poniendo
a prueba su nueva idea en un modelo de una enfermedad como distrofia Duchenne,
p.e., en células de músculo aisladas en vitro en un plato del
laboratorio, y en vivo en ratones mdx y perros GRMD distróficos. Para
determinar si su método cambiaría el proceso de la enfermedad, la patología, y
determinar precisamente las consecuencias bioquímicas y biológicas de su
tratamiento propuesto, como la actividad de la de enzima creatina kinasa, la
estructura de los músculos, p.e. su histología, la presencia y las propiedades
de la distrofina y su ARN mensajero. Con los experimentos en animales, una
mejora de la función muscular puede ser determinada y la toxicidad verificada,
para ver si una nueva sustancia tiene un efecto positivo y que no es venenosa.
Pero incluso los resultados de alta calidad y confiables de
los experimentos preclínicos no prueban que un nuevo compuesto, un nuevo fármaco
potencial, indicaría los mismos resultados cuando se pruebe en chicos. Aunque
los ratones mdx no tienen distrofina en sus músculos, estos animales pequeños no
están realmente discapacitados, su enfermedad es mucho mas moderada que en el
humano. La distrofia del mucho más grande perro perdiguero dorado, GRMD, es más
como la enfermedad humana. Los perros están realmente discapacitados y tienen
problemas para levantarse. Pero incluso, todos los resultados de los
experimentos obtenidos con estos animales no necesariamente pueden ser esperados
sean iguales a cuando los experimentos son hechos en chicos. ¡Un niño no es
un ratón grande o un perro de dos patas! Por esta razón, las pruebas
clínicas con chicos con Duchenne son necesarias.
Usualmente, las pruebas tienen que pasar por tres fases, y es
importante notar que en las fases I y II los participantes en la prueba pudieran
no experimentar ningún beneficio clínico porque esta clase de pruebas son
diseñadas principalmente para contestar cuestiones de seguridad y eficacia
limitada: (1) Fase-I para probar la toxicidad, (2) fase-II para probar la dosis
y seguridad y algún efecto del tratamiento, y (3) fase-III sigue contestando
cuestiones de seguridad, pero esta diseñada para confirmar un efecto clínico
positivo relevante y demostrar la eficacia del tratamiento, es decir, mostrar
definitivamente que el nuevo tratamiento hace una verdadera diferencia, una
mejora funcional en la calidad de vida.
Las pruebas clínicas para encontrar una terapia para Duchenne
presentan varios problemas especiales: (1) Esta enfermedad es rara, por lo tanto
la industria farmacéutica no siempre esta interesada, pero su participación es
necesaria para el desarrollo de un fármaco. También necesitan un motivo de
ganancia para atraer capital suficiente, así como la regulación de enfermedad
huérfana para deducción de impuestos es importante. (2) Debido a que la
distrofia Duchenne es algo rara, los pacientes con mutaciones específicas en su
gen de la distrofina serán escasos, a menudo causado por la falta de diagnóstico
molecular completo. Así que los padres deben insistir en que la mutación exacta
en el gen de la distrofina de su hijo afectado sea determinada lo antes posible.
(3) Registros nacionales e internacionales, que contendrán los datos de
diagnóstico completos de tantos pacientes como sea posible de todas partes del
mundo, están siendo ahora establecidos. Detalles del programa pueden ser
encontrados en www.treat-nmd.eu. Las
familias deben ser animadas a enterarse sobre estos registros y tener los datos
de su niño registrados.
La distrofia muscular Duchenne es un trastorno complicado y
los tratamientos eficaces a largo plazo probablemente tendrán que actuar sobre
la maquinaria genética que hace distrofina en los músculos sanos pero no en los
Duchenne. Tal fármaco genético será probablemente un totalmente nuevo tipo de
fármaco, capaz de trabajar por un muy largo tiempo, para tratar todos los
músculos de un chico, incluso aquellos de los pulmones y el corazón. Por lo
tanto, las demandas para la seguridad y la eficacia de tal fármaco para Duchenne
son muy severas.
La supervisión y regulaciones impuestas por las diferentes
autoridades están ahí para proteger a los pacientes de un daño, y también a sus
médicos de las consecuencias legales de un tratamiento posiblemente peligroso.
Tienen que asegurarse que una prueba es adecuada para responder la pregunta que
está siendo hecha. Las regulaciones también deben asegurar la consistencia y
exactitud de los datos para la aprobación reguladora final. El papeleo
extensivo, las largas demoras, y el gran gasto de las pruebas clínicas aseguran
de que todo esté siendo hecho correctamente en pro de los chicos con Duchenne y
sus familias.
Hay mas pruebas clínicas negativas que positivas, así que
ningún paciente debe detener o descuidar la mejor atención médica posible que ya
está disponible. Y solo diseñar y realizar correctamente las pruebas clínicas
traerán una terapia eficaz dentro de un tiempo razonable. Los errores deben ser
evitados a todo costo: regresaría atrás esfuerzos enteros de investigación y
prolongarían el tiempo que los chicos tienen que esperar para un cambio decisivo
y positivo de su futura vida.
Los resultados de las pruebas clínicas deben ser precisos y significativos.
Richard Finkel en su segunda presentación explicó que para evaluar
las pruebas clínicas fiablemente en pacientes con Duchenne, y comparar sus
resultados con aquellas otras pruebas con los mismos fármacos o similares, los
investigadores tienen que coincidir en las así llamadas medidas de resultado.
Ejemplos de propiedades médicas, genéticas y biológicas a ser medidas son la
actividad de la creatina kinasa, la presencia y estructura de la distrofina, las
funciones musculares como la fuerza, resistencia, respiración, función del
corazón, y también algunos aspectos de la calidad de vida del chico. Las
mediciones deben permitir determinar si los resultados son estadísticamente
importantes con un valor p de al menos 0.05, que significa, que la probabilidad
de que un resultado ocurrió por casualidad es menos a 5%.
Los métodos deben estar estandarizados y capaces determinar
si el fármaco potencial investigado causa cambios en los síntomas de la
enfermedad, que son clínicamente significativos y específicos para la
enfermedad, distrofia Duchenne o Becker. También deben ser seguros y fáciles de
realizar, suficientemente sensitivos para identificar los cambios pequeños, y
deben ser aceptables para los pacientes, sus padres, y los organismos
reguladores. Por lo tanto, y sobre todo, tienen que mostrar claramente si un
tratamiento propuesto sería en interés del niño, eso es, que si no está
proveyendo una cura completa, por lo menos sea una terapia que disminuye la
velocidad de la evolución de la enfermedad.
Las compañías de biotecnología necesitan capital. Jeremy Gelber
de la Banca de Inversión Morgan Stanley habló del lado financiero del
desarrollo de un fármaco para una enfermedad rara como la distrofia Duchenne. El
promedio del costo del desarrollo de un fármaco hasta su aprobación es de cerca
de $300 millones de dolares, o capitalizarlo en más de $800 millones. Este
dinero tiene que venir de inversionistas que aceptan el riesgo del fracaso, pero
esperan una ganancia si un fármaco es comercializado con éxito. Las sociedades
de inversión pueden aumentar millones de dólares, lo saben las compañías de
biotecnología a menudo recién fundadas, lo saben los mercados farmacéuticos y
aconsejan a los inversionistas, sus clientes, sobre los riesgos y los beneficios
posibles. Estos especialistas son muy conscientes de qué importante es el
resultado positivo de las pruebas clínicas. Por lo tanto las pruebas tienen que
ser diseñadas y realizadas muy cuidadosamente, porque una prueba fallida tiene
una influencia grande sobre la cotización y la cotización en el mercado de una
compañía. Una prueba negativa puede incluso destruir una compañía y por lo tanto
causar la demora del desarrollo de un fármaco, todo lo que las familias de
Duchenne están esperando.
"Por favor deje a nuestro hijo ser parte de las primeras pruebas clínicas,
estamos preparados a hacer todo e ir a donde sea, porque entonces obviamente el
tendría una oportunidad para una cura". Los muchos correos electrónicos, algunos
de países lejanos, me llegan con esta petición desesperada. Los siguientes
párrafos son una respuesta para esa pregunta.
Solo muy pocos niños, menos de 10, participan en las primeras
tres pruebas clínicas fase I en chicos con Duchenne en los Estados Unidos,
Holanda y Gran Bretaña. Vienen de las cercanías de los centros clínicos porque
los chicos tienen que ser verificados clínicamente repetidamente y deben tener
una mutación conocida de forma precisa en su gen de la distrofina.
Solamente un solo músculo está siendo tratado a nivel local
en estas primeras pruebas. Incluso si los resultados son positivos, p.e., si
suficiente nueva distrofina aparece sin efectos secundarios serios, y si después
este solo músculo está funcionando mejor, sin embargo a pesar de este cambio
positivo, los chicos no obtendrán ningún beneficio terapéutico. ¡Su
distrofia muscular no será curada ni disminuida la velocidad! Con estas primeras
pruebas, uno desea solamente probar que dos nuevos métodos - la omisión de exón
y la transferencia de minigen - están funcionando realmente en músculos humanos.
Uno busca solamente una prueba de principio.
En general, solo cuando esto ha sido demostrado, el próximo
paso, una aplicación sistémica será probada. Los fármacos potenciales -
oligorribonucleótidos en antisentido, AONs, o virus adeno-asociados cargados con
los mini genes - serán inyectados en la circulación sanguínea con el propósito
de que puedan alcanzar todos los músculos. La primera prueba sistémica empezará
probablemente en Holanda en el 2008 y será realizada también con pocos chicos de
las cercanías de los centros clínicos.
Por estas razones, no tiene sentido que los padres viajen con
su niño a centros de prueba lejanos o incluso en otros continentes y vivan cerca
de ellos por muchos meses. Esto sería mucho muy costoso y no curaría al niño. Lo
mejor que las familias pueden hacer para conseguir acceso a una terapia tan
pronto como está lista y aprobada es ser miembro de una de las asociaciones
activas de distrofia muscular, tener hecho un análisis genético del niño, y
registrar su mutación exacta y toda otra información clínica en los bancos de
datos para Duchenne que están siendo establecidos ahora. Entonces los
investigadores podrían contactarse con familias cuyos hijos tienen una mutación
necesitada, porque más y más pruebas clínicas serán llevadas a cabo en los
próximos años, también con chicos que tienen una mutación infrecuente y anormal.
Y las familias deben leer informes de investigación actualizados con el
propósito de que sepan qué esta ocurriendo y cuándo y dónde estará disponible un
fármaco realmente eficaz.
Omisión de exón y transferencia génica.
La omisión de exón no es una cura. La técnica de omisión de exón
trata de disminuir la velocidad de la rápida distrofia Duchenne a una distrofia
Becker mucho más leve. Esta no cambia al gen mismo con su mutación, pero
afecta cómo es leído y procesado el gen defectuoso. La omisión de exón no
será una cura para distrofia Duchenne, solo debe reducir la gravedad de sus
síntomas, es solamente una terapia.
Si una mutación, una deleción, duplicación o mutación
puntual, altera el marco de lectura del ARN mensajero, ARNm, y causa por lo
tanto distrofia Duchenne, el marco puede ser restaurado retirando
artificialmente del ARNm uno o mas exones con oligorribonucleótidos en
antisentido, AONs. Son pequeños trozos de ARN cuyas secuencias son diseñadas
en tal manera de que se unen por si mismos precisamente a la secuencia
complementaria del ARNpre-m dentro del exón a ser retirado o en sus regiones
fronterizas, y en ningún otro lugar. Estos AONs por lo tanto interfieren
en la maquinaria de empalmado con el propósito de que el exón o exones
seleccionados no sean más incluidos en el ARNm, son omitidos.
Como a este ARNm se le omitieron exones es más corto de lo normal, la proteína
distrofina es también más corta, contiene menos aminoácidos. Si los aminoácidos
faltantes son parte de regiones no-esenciales, como el dominio de varilla (rod
domain), la proteína más pequeña puede a menudo todavía realizar su papel
estabilizador en la membrana celular del músculo. El resultado sería el cambio
de los síntomas de Duchenne severos en los síntomas mucho más leves de distrofia
muscular Becker.
Para las primeras pruebas de omisión de exón, dos clases de
AONs químicamente protegidos son usadas. Tienen que ser protegidos porque son
destruidos lentamente en las células musculares por enzimas destructoras del
ácido nucleico. Los dos tipos de AONs son los 2'O-metil-fosforotioatos,
también llamados 2O-metilos y los morfolinos. Debido a su estructura
inusual, los morfolinos no son realmente nucleótidos así que la abreviación AON
no es muy correcta para ellos. Pero por razones prácticas, estoy usando AON para
ambos tipos en este informe como esta siendo hecho también en muchos trabajos
científicos.
Prueba de omisión de exón en Holanda. Judith van Deutekom, ahora
jefa de investigación de Prosensa B.V., una compañía biotecnologíca en Leiden en
Holanda, fue incapaz de estar presente en la reunión en Filadelfia, por lo
tanto, Elizabeth Vroom, presidenta del United Parent Project
Muscular Dystrophy internacional, UPPMD, informó sobre la primera prueba en
humanos con la técnica de omisión de exón que fue completada a fines del
2006.
El objetivo de esta prueba fue probar que la omisión de exón
es viable en los pacientes con Duchenne. Fue un estudio local en un área
pequeña de un solo músculo, el músculo tibialis anterior de la espinilla,
que estaba siendo tratado con un AON 2O-metilo contra el exón 51. La prueba fue
diseñada solamente para proveer una prueba de principio y no un beneficio
terapéutico en los niños tratados.
Los investigadores holandeses escogieron la versión AON
2O-metilo contra el exón 51, porque tenían experiencia extensiva con este tipo
de AONs químicamente estabilizados, no sólo tratando con éxito fibras musculares
en cultivos de células, sino también por inyección local y sistémica en músculos
individuales y la circulación sanguínea de animales vivos. El exón 51 fue
escogido como el primer blanco a omitir porque omitiendo exitosamente este solo
exón permitiría la restauración del marco de lectura de la proteína en hasta 25
% de todos los chicos de Duchenne con deleciones.
Porque la omisión de exón es un nuevo procedimiento médico,
pruebas genéticas clínicas y moleculares intensivas fueron realizadas en cada
chico antes del inicio de la prueba. Como el organismo regulador holandés no
permitió que una biopsia de músculo fuera realizada antes de la prueba, una
biopsia de piel será tomada, de la cual cultivos de células fueron preparados.
En estos procedimientos de laboratorio, la deleción en especial, se determino
previamente a nivel del ADN, fue confirmada en el ARNm, y las secuencias de
bases de las regiones fronterizas antes y después de los exones eliminados
fueron determinadas también. Además, el gen de la distrofina entero fue
analizado para asegurarse de que no había ninguna irregularidad inesperada.
Aunque ya era conocido que el omitir el exón 51 trabajaba bien en animales vivos
y en cultivos de células de pacientes con Duchenne, el procedimiento de omisión
fue repetido en cultivos de células musculares de las biopsias de piel de cada
chico, con el fin de excluir cualquier riesgo de que no podría funcionar en el
músculo viviente durante la prueba. Por razones de seguridad adicionales, los
chicos fueron tratados secuencialmente, uno después de otro, lo que significa
que solamente después de que los resultados en el primer chico fueron positivos
y no indicaban ningún efecto secundario, el segundo niño fue tratado, y así.
Los resultados de la prueba, aunque sean muy alentadores, no
pueden ser resumidos aquí, porque al momento de escribir este informe a fines de
Noviembre del 2007, no eran todavía publicados. Después de su publicación, serán
parte de mi próximo informe de investigación disponible en el primer cuarto del
2008.
Cuatro chicos, que ya usan silla de ruedas, participaron en
este estudio de método abierto. Tienen entre 10 y 13 años de edad y habían
demostrado deleciones de los exones de la distrofina 50, 52, 48-50, y 49-50.
Fueron tratados en secuencia, esto significa que solo después de que los
resultados en un chico eran positivos y no mostraban ningún efecto secundario
serio, el próximo chico era tratado. Cada chico recibió cuatro inyecciones de
0.2 mg de PRO051 disuelto en 0.2 ml de solución salina (0.9% NaCl) bajo
anestesia local, en una región pequeña de 1.5 cm de extensión del músculo
tibialis anterior.
Después de cuatro semanas, tejido muscular fue obtenido por
una biopsia del sitio de la inyección y se probó para buscar el ARNm omitido y
distrofina acortada esperada. Estas pruebas mostraron que el 64%, 85%, 97%, y
73% de las fibras musculares todavía presentes en el músculo distrófico,
contenían nueva distrofina en sus membranas después de este tratamiento de 4
semanas. En comparación con la laminina α2, una proteína no afectada por el
proceso distrófico, el contenido de distrofina fue de 33%, 35%, 17%, y 25%. Esta
comparación tiene en cuenta la extensión de la degeneración muscular. Sin este
ajuste el chico de 13 años con mucho tejido conectivo y grasa en sus músculos
tenía solamente 3% de la cantidad normal de distrofina, mientras que el chico
con los músculos menos afectados tenía 12%. Los métodos moleculares de
secuenciación probaron que la nueva distrofina tenía exactamente la estructura
esperada con un marco de lectura restaurado. Fue imposible determinar si la
cantidad de nueva distrofina habría sido capaz disminuir la velocidad de
progresión de la enfermedad en el músculo entero, porque el volumen de tejido
muscular tratado era demasiado pequeño.
Estos resultados significan que un tratamiento de omisión de
exón, cuando este disponible, debe empezar cuando la mayoría de los músculos
todavía están intactos, esto es, apenas la mutación precisa de la distrofina sea
conocido causa un cambio del marco de lectura.
Los investigadores holandeses están ahora preparando la
próxima prueba clínica durante la que intentaran la administración por todo el
cuerpo o sistémica del AON 2O-metilo contra el exón 51, para que así el
fármaco potencial pueda alcanzar todos músculos, incluyendo aquellos del pulmón
y corazón. Estos estudios serán de corto plazo, de un mes, y de largo plazo, de
seis meses, y serán hechos con cantidades diferentes de AON para determinar la
dosificación más eficaz que posiblemente pueda disminuir significativamente la
velocidad de los síntomas de Duchenne de los chicos. Que tanto será mejorada la
función muscular también dependería de la actual funcionalidad resultante de las
proteínas tipo Becker obtenidas después de la omisión.
También más estudios sistémicos con ratones serán llevados a
cabo para investigar los farmacodinámica de los AONs, para ver qué exactamente
ocurre con ellos dentro de las fibras musculares. En algunos de estos estudios
animales, los AONs serán inyectados subcutáneamente, bajo la piel, porque esto
será el tipo más práctico de aplicación si inyecciones repetidas son
necesitadas. En estudios similares, ha sido mostrado que la aplicación sistémica
trabaja bien, que incluso los músculos del corazón pueden ser tratados, y que no
hay ningunos efectos adverso serios en las enzimas del hígado o otros valores
sanguíneos.
El desarrollo completo de la omisión del exón 51, es sólo el
principio del programa de investigación de Prosensa para encontrar un
tratamiento eficaz para distrofia muscular Duchenne. El desarrollo de otros AONs
para las otras deleciones seguirá poco después. En adición al AON 2O-metilo para
omitir el exón 51, la compañía ya ha diseñado y producido en cantidades
suficientemente grandes otros AONs para omitir los exones 43, 44, 45, 46, 50, 52
y 53. Estos AONs juntos permitirán el tratamiento de más del 65% de todos los
pacientes con deleciones.
En el futuro, será también posible usar esta técnica para
restaurar el marco de lectura en algunas duplicaciones o cuándo tiene que ser
omitido más de un exón. P.e., la omisión de multiexón de los 11 exones del 45 al
55 produciría una distrofina Becker en hasta el 63% de los chicos con Duchenne
con deleciones como es descrito por C. Beroud et al. en la publicación
Human Mutation 28:196-202 (2007). El estado actual de tratar las duplicaciones
fue descrito por A. Aartsma-Rus et al. en la publicación BMC Medical
Genetics 8:43-47 (2007), y una reseña sobre la omisión exón fue publicada por
A. Aartsma-Rus y G-J. B. van Ommen en la publicación RNA 13:1-16 (2007).
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