Элемент, расположенный ниже по течению от 5' сайта сплайсинга (ss) экзона 7 SMN2, названный интронным сайленсером сплайсинга N1 (ISS-N1), был обнаружен Singh и другими [30]. Этот 15-нуклеотидный (nt) элемент обнаружил ингибирующее действие на включение экзона 7 во время сплайсинга. Удаление или маскировка области ISS-N1 с помощью AONs способствовало включению экзона 7 в большинство транскриптов SMN2 [31]. AONs - это одноцепочечные ДНК-подобные молекулы, которые широко используются для манипулирования с экспрессией генов путем гибридизации с факторами сплайсинга мРНК [32]. AONs разработаны комплементарно к интронным или экзонным последовательностям и могут либо нарушать, либо усиливать сплайсинг мишени. В контексте SMA эти AONs , нацеленные на ISS-N1, предотвращают рекрутирование гетерогенного ядерного белка RNP A1 (hnRNP A1) к ISS-N1, тем самым усиливая включение экзона 7 и, в конечном счете, повышая уровень SMN [31]. Открытие ISS-N1 стало важной вехой в поиске лечения SMA, поскольку эта концепция применима к большинству пациентов со SMA. Это устраняет необходимость в персонализированном лечении пациентов [3].

На сегодняшний день многие исследования показали, что AONs могут способствовать включению экзона 7 в транскрипты SMN2 и последующему повышению уровня SMN в фибробластах SMA в нескольких моделях мышей. В первой серии исследований AONs с химическим составом 2'-O-2-метоксиэтил (MOE) и фосфоротиоатной основой, нацеленной на ISS-N1, усиливали включение экзона 7, тем самым повышая уровень SMN в культивируемых фибробластах, а также in vivo у мышей, которым AONs вводились внутривенно [33]. Основным препятствием, мешавшим успешной доставке AONs in vivo в доклинических исследованиях, была неспособность проникнуть через гематоэнцефалический барьер (BBB). Впервые эта проблема была преодолена в исследовании Williams J et al., которые продемонстрировали, что повторное интрацеребровентрикулярное (ICV) введение другого химического AON с 2'-O-метил (2'OMe) повышает уровень SMN в тканях центральной нервной системы (ЦНС) в мышиной модели SMNΔ7 SMA (SMNΔ7^+/+; SMN2 ^+/+; Smn-/-) [34]. Исследования под руководством Hua et al. и Passini M et al. продемонстрировали эффективную доставку AONs MOE, нацеленных на ту же последовательность ISS-N1, в головной и спинной мозг с помощью ICV-инъекций [35,36]. Однако последующие исследования также подчеркнули важность восстановления периферических SMN с помощью MOE, что способствует продлению выживания [37].

С быстрым развитием области AONs, James E. Summerton (Gene Tools) была разработана новая химия с морфолиновым кольцом [38]. Эти AONs , также известные как PMO (фосфородиамидатный морфолиновый олигомер), стали широко изучаться для лечения нервно-мышечных расстройств. PMO нейтрально заряжены и обладают повышенной стабильностью при минимальной токсичности. Благодаря фосфородиамидатной связи эти AONs нейтрально заряжены [39,40]. Это дает им возможность быть конъюгированными с пептидами для улучшения доставки и поглощения тканями [39,40]. Что касается SMA, Porensky и др. сравнили эффективность морфолино PMO HSMN2Ex7D (-10, -29) с использованием ICV, внутривенного (лицевая вена) или комбинированного (лицевая вена, ICV) способов доставки в различных дозах (высокая-81 µг/г, средняя-54 µг/г, низкая-27 µг/г) и продемонстрировали дозо-зависимую выживаемость, которая соответствовала повышению уровня SMN2 в мышиной модели SMNΔ7 [41]. Они наблюдали поразительные результаты при однократном ICV введении PMO, но результаты были сходными при внутривенном и комбинированном способах. На фоне большого количества данных, представленных несколькими группами с 2009 по 2012 год, другая группа представила исследование, в котором они сравнили три PMO с различной длиной (18 мер, 20 мер и 25 мер) в двух дозах - 20 µг/г и 40 µг/г - с использованием ICV, внутривенного (IV) или двух повторных системных инъекций (внутривенных с подкожными/внутрибрюшинными) [42]. Эта группа прибегла к использованию модели тяжелой тайваньской мыши (FVB.Cg-Tg(SMN2)2Hung Smn1tm1Hung/J), созданной Hsieh-Li и коллегами [43]. Интересно отметить, что однократная внутривенная доза 40 µг/г более длинного PMO (PMO25) увеличивала выживаемость лучше, чем как однократная внутривенная, так и многократная системная инъекция в той же дозе. Обе группы (Porensky et al. и Zhou et al.) подчеркнули превосходство морфолино AONs из-за меньшей токсичности, увеличения уровня SMN и продления выживания [41,42]. Предполагалось, что негерметичность ВВВ способствует восстановлению SMN в тканях ЦНС. Хотя вопрос о преимуществе путей доставки остается спорным, Nizzardo и др. исследовали различные дозы и пути доставки того же 25-мерного AON, изученного Zhou и др. для воздействия на ISS-N1 [44]. В отличие от предыдущих результатов, они подчеркнули необходимость комбинированного лечения ICV и периферического введения морфолино в мышиной модели SMNΔ7, хотя выживаемость была аналогична предыдущим исследованиям с одной дозой ICV [44]. Тем не менее, все исследования подчеркнули преимущества PMOs для лечения. Превосходство PMOs подкрепляется одобрением нескольких на основе AONs PMOs для лечения мышечной дистрофии Дюшенна (МДД), таких как eteplirsen, golodirsen, viltolarsen, and casamirsen [45,46].

Как уже упоминалось выше, нейтрально заряженные PMOs дают возможность конъюгировать им с проникающими в клетки пептидами (CPPs) для улучшения доставки [39,40]. CPPs не являются чем-то недавно открытым; они были идентифицированы в конце 1980-х годов [38]. Длина CPP не превышает 30 аминокислот, и они могут иметь положительный, отрицательный или нейтральный заряд, что облегчает их способность усиливать поглощение/интеграцию груза в клетках-мишенях [47]. Первым CPP была 9-аминокислотная последовательность, экспрессированная в белке-транс-активаторе (TAT) [48,49]. Затем CPP, конъюгированные с AONs стали широко изучаться в контексте нервно-мышечных расстройств для эффективной доставки AONs в ткани ЦНС [50,51]. Большинство CPPs являются катионными, что делает их практически непригодными для конъюгации с отрицательно заряженными AONs [47]. Именно здесь на помощь приходят нейтрально заряженные AONs такие как PMOs или пептидные нуклеиновые кислоты (PNAs). В контексте МДД аргинин-содержащие пептиды, конъюгированные с экзон-skipping PMOs значительно повышали уровень дистрофина в скелетных тканях в мышиных моделях МДД [52-56]. Новая технология доставки PMO-интернализирующего пептида (Pip) показала многообещающее поглощение в жизненно важных и трудно-проницаемых сердечных мышцах [50,57]. Один из пептидов семейства Pip, названный Pip6a, при прямой конъюгации с морфолино с помощью системной доставки обеспечил восстановление уровня SMN по всему организму, продлил выживание и устранил аномальный фенотип [58]. Используя преимущества CPPs, конъюгированных с AONs, включая улучшение клеточного поглощения, проникновение через ВВВ можно распространить на некоторые другие нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Хантингтона, боковой амиотрофический склероз (ALS) или болезнь Паркинсона, которые нуждаются в антисмысловой терапии, направленной на различные области головного и спинного мозга [59-63].

Важные исследования, проведенные Passini и др. на мышах со SMA, продемонстрировали успешное повышение уровня SMN, что позволило преодолеть генетические дефекты, наблюдаемые при SMA [36]. Это, а также ряд других доклинических исследований проложили путь к клиническим испытаниям нусинерсена в первой фазе, которые спонсировались компаниями Biogen и Ionis Pharmaceuticals [36,64]. Для гибридизации с ISS-N1 нусинерсен синтезируется в виде 18-нуклеотидной последовательности TCACTTTCATAATGCTGG, которая разрушает hnRNP и способствует включению экзона 7 SMN2 [35,65,66].

В I фазе клинических испытаний участвовали 28 пациентов с SMA в возрасте от 2 до 14 лет, которые получили однократное интратекальное введение препарата через люмбальную пункцию в CSF [66]. Данные I фазы показали, что препарат может применяться без серьезных побочных эффектов, что побудило перейти к II фазе, которая представляла собой открытое исследование с эскалацией дозы. В исследование было включено 20 младенцев в возрасте от 3 недель до 7 месяцев. Они получали либо 6 мг, либо 12 мг препарата, вводимого интратекально в дни 1, 15, 85 и 253, с последующими дозами каждые 4 месяца [11,64,67]. У 16 младенцев наблюдалось умеренное улучшение двигательных показателей, что послужило стимулом для проведения фазы III. Двигательные результаты измерялись с помощью неврологического обследования младенцев методом Хаммерсмита - часть 2 (HINE-2) и теста нейромышечных расстройств в Детской больницы Филадельфии (CHOP INTEND).

В рандомизированном двойном слепом исследовании III фазы (ENDEAR, NCT02193074) участвовал 121 пациент, получавший 12 мг нусинерсена в дни 7, 15, 29, 64, 183 и 302 [11]. Первичные конечные точки включали вехи двигательных достижений и выживаемость без осложнений. Анализ промежуточных результатов в сочетании с данными других исследований привел к тому, что 23 декабря 2016 года FDA одобрило нусинерсен (торговое название Spinraza) в качестве первого препарата для лечения всех типов SMA. В другом исследовании III фазы, двойном слепом, с плацебо контролируемом исследовании (CHERISH, NCT02292537) 126 младенцев со SMA 2 типа получали 12 мг нусинерсена. Они обнаруживали значительное увеличение показателей моторных вех (методика Hammersmith Functional Motor Scale-Expanded, HFMSE), которые оценивались в течение 15 месяцев [11].

В исследование II фазы включено 17 досимптоматических младенцев (NURTURE, NCT02386553), которые были выявлены в ходе пилотной программы скрининга новорожденных или диагностированы в связи с наличием SMA у братьев и сестер. Промежуточные результаты этого исследования показали, что лечение нусинерсеном наиболее эффективно, если его назначают до начала заболевания [68]. Оценка безопасности 4-летнего исследования NURTURE и открытого исследования III фазы (SHINE, NCT02594124) не выявила серьезных проблем с безопасностью, связанных с токсичностью в печени, а распространенные побочные эффекты были связаны с инфекциями верхних дыхательных путей и лихорадкой [69]. Другое исследование показало, что интратекальное введение нусинерсена пациентам со SMA 2 и 3 типа хорошо переносится и безопасно, несмотря на такие препятствия, как сколиоз, который затрудняет введение препарата [70,71].

Нусинерсен - это успешная история лечения, поскольку он подходит для всех типов SMA и устраняет мышечную слабость, восстанавливает связь моторных нейронов с мышцами и в некоторой степени решает проблему нарушения дыхания. Однако пациенты с SMA 1 и 2 типа все еще время от времени нуждаются в вспомогательном дыхании (не-инвазивная вентиляция, NIV), поскольку не могут дышать самостоятельно [72]. В настоящее время нусинерсен назначается путем многократных интратекальных инъекций в дозе 12 мг. Интратекальные инъекции действительно обременительны, и было бы выгодно уменьшить частоту инъекций за счет увеличения дозы. В рандомизированном двойном слепом интервенционном клиническом исследовании фазы II-III под названием DEVOTE (NCT04089566) тестируются более высокие дозы нусинерсена для уменьшения частоты инъекций в будущем [73]. Результаты этого исследования еще не опубликованы, так как оно все еще продолжается. Успеху нусинерсена действительно препятствует плохое проникновение через ВВВ из-за его химического состава, что приводит к появлению альтернатив, таких как CPP-конъюгированные морфолино, которые в настоящее время оцениваются для воздействия как на системные ткани, так и на ткани ЦНС [58].

Генная заместительная терапия - это прямой вариант повышения экспрессии гена SMN1 путем доставки кДНК SMN1 с помощью вирусного вектора. Способность адено-ассоциированного вируса (AAV) трансдуцировать моторные нейроны, доставлять терапию SMA и облегчать симптомы была продемонстрирована в доклинических и клинических исследованиях для лечения SMA. В то время как Foust и др. внутривенно вводили вектор scAAV9 (самокомплементарный AAV9) для доставки SMN, Dominguez и др. использовали тот же scAAV9 для переноса кодон-оптимизированного гена SMN1 в ту же модель мыши SMNΔ7 [74,75]. Обе группы наблюдали поразительное улучшение выживаемости, восстановление двигательной активности почти до нормального уровня и снижение гибели двигательных нейронов [74,75]. Поскольку обе группы сосредоточились на системных исследованиях, пара исследований затем прибегла к генной терапии, опосредованной ICV. Одна из групп испытала вектор AAV9, управляемый экспрессией вездесущего промотора цыпленка-актина (CBA), и обнаружила дозозависимое увеличение выживаемости в той же модели мыши при введении в постнатальный день 1 с медианой выживаемости 282 дня при дозе 3,3 x 10¹³ вг/кг [76]. На основании обширных исследований дозирования на мышах и нечеловеческих приматах они продемонстрировали, что более низкая доза 1 x 10¹³ vg/кг, введенная интратекально cynomolgus обезьянам, увеличивала трансдукцию моторных нейронов, но при этом снижалась в периферических тканях [76]. Другая группа показала, что комбинированное введение (ICV+IV) scAAV9, несущего кодон-оптимизированную последовательность SMN1, не влияет на выживаемость мышей SMNΔ7 [77].

Доклинические работы по генной терапии SMN (AVXS-101, Zolgensma, onasemnogene abeparvovec-xioi) заложили основу для клинических исследований у пациентов со SMA с использованием метода доставки scAAV9. В нерандомизированном исследовании I фазы, в котором рассматривалась идея лечения всего организма, приняли участие 15 пациентов, которые внутривенно получали либо низкую дозу 6,7 x 10¹³ vg/кг (n = 3) или более высокую дозу 2 x 10¹⁴ vg/кг (n = 12) гена AAV9-SMN под контролем гибридного промотора CMV enhancer/CBA (NCT02122952) [78]. Первичным результатом была оценка токсичности, связанной с лечением, а вторичным результатом было определение необходимости респираторной поддержки в течение ~16 ч в день непрерывно в течение ~2 недель при отсутствии острого обратимого заболевания, исключая пери-операционную вентиляцию или смерть. В когорте, получавшей более высокую дозу, также наблюдалось быстрое увеличение показателя моторной активности (шкала CHOP-INTEND), когда большинство пациентов сидели уже без посторонней помощи, переворачивались и питались перорально, а двое из них даже могли самостоятельно ходить [78,79,80]. Повышение печеночных ферментов было ослаблено лечением преднизолоном. В исследовании III фазы с открытой меткой (STRIVE, NCT03306277) 22 пациента с SMA типа 1 (возраст менее 6 месяцев) получили внутривенную дозу онасемногена [12,81]. Из 22 пациентов 19 завершили исследование. Первичной конечной точкой было умение сидеть без опоры в течение 30 с в возрасте 18 месяцев, и если этот показатель был статистически значимым, то сопутствующей конечной точкой была не осложненная событиями выживаемость, определяемая постоянной вентиляцией (трахеостомия) или непрерывной работой в течение ~16 ч в день в течение ~2 недель при отсутствии острогой обратимости заболевания. Вторичным результатом была способность к процветанию - прием пищи перорально без механической поддержки, способность глотать жидкую жидкость и поддержание веса. У десяти из двадцати двух участников развились серьезные нежелательные явления, а у всех 22 участников - несерьезные нежелательные явления. Пятьдесят процентов из 22 пациентов сидели самостоятельно, 76% из 21 пациента достигли контроля головы, и около 41% из 22 пациентов могли переворачиваться [81].

Помимо внутривенного введения, еще одно клиническое исследование было направлено на изучение интратекального введения онасемногена в качестве терапевтического кандидата для лечения пациентов с более легкой формой SMA (три копии SMN2). Это исследование STRONG (NCT03381729) представляло собой I фазу открытого исследования, в котором сравнивались различные дозы генной терапии (6,7 x 10¹³ или 1,2 x 10¹⁴ или 2,4 x 10¹⁴ vg/кг) у 51 пациента. Однако это исследование было приостановлено, поскольку в исследованиях, касающихся токсичности у не-человекообразных приматов, было независимо высказано несколько опасений по поводу безопасности [82]. В настоящее время ожидаются результаты двух отдельных исследований III фазы, в которые были включены пациенты с SMA типа 1 с одной или двумя копиями SMN2 (NCT03837184) и пре-симптоматические пациенты с двумя или тремя копиями SMN2 (NCT03505099). Эти клинические испытания позволят нам получить более полное представление об эффективности генотерапии и подходящем времени для вмешательства. На сегодняшний день онасемноген одобрен как одноразовый внутривенный препарат (1,1 x 10¹⁴ vg/кг) для всех типов SMA в возрасте до 2 лет [82]. Хотя эта терапия - не меньшее чудо для сообщества пациентов с SMA, особенно для младенцев с SMA 1 типа, новые исследования заставляют задуматься о том, что избыточная экспрессия SMN, особенно в сенсомоторной цепи, может привести к токсическому усилению функции [83]. Исследование показало, что системное введение варианта AAV9, несущего SMN, вызвало тяжелую токсичность, атаксию и проприоцептивные дефекты у поросят, но не привело к явным двигательным нарушениям у нечеловеческих приматов [84]. После интратекального введения AAV9-SMN наблюдалось повреждение нейронов, включая транскриптомные изменения в ганглиях дорсальных корешков (DRGs), цитоплазматическую агрегацию SMN, снижение числа двигательных нейронов и позднюю нейродегенерацию [84]. Эти исследования служат концептуальной основой для существующего лечения, чтобы объяснить непредвиденные неблагоприятные эффекты в будущем, которые могут быть не обязательно связаны с AAV9 [83,84]. Позднее нейродегенерация может последовать вслед за ранними клиническими преимуществами у пациентов со SMA, получавших лечение с помощью scAAV9-SMN. Последующие исследования могут подчеркнуть необходимость добавления переключателей "включить/выключить" для борьбы с беспрецедентными обстоятельствами нейронной токсичности [83]. В настоящее время проводится долгосрочное последующее исследование (NCT03421977) завершенного исследования фазы 1 (NCT02122952), которое обеспечит мониторинг безопасности пациентов в течение 15 лет. Предполагаемое завершение этого исследования - декабрь 2033 года.

Чтобы определить, может ли фармакологическое повышение уровня SMN ослаблять фенотип SMA, библиотека молекул была проверена in vitro с использованием клеточной линии HEK293H (эмбриональная почка человека), несущей миниген SMN2 [85]. Из них перорально доступны три класса соединений (SMN-C1, SMN-C2, SMN-C3), которые увеличивали уровень полноразмерного SMN2 и одновременно снижали уровень Δ7 SMN2 в фибробластах пациентов с SMA 1 типа [85]. Эти молекулы также могли проникать в большинство тканей организма и восстанавливать сплайсинг SMN2 во всех клетках мышиной модели SMNΔ7 [85]. Другие группы сообщили о дополнительных высокоспецифичных перорально доступных молекулах кумарина 1, изокумарина 2 и производных пиридопиримидинона, которые специфически модифицируют сплайсинг SMN2 как in vitro (клетки пациентов), так и in vivo (мышиные модели) [86,87]. Однако клинические разработки кумарина 1 и изокумарина были остановлены из-за токсичности. Одно из соединений из серии пиридопиримидинонов стало первым перорально активным низкомолекулярным модулятором SMN2-сплайсинга (RG7800, RO6885247), который вошел в клинические испытания на людях для лечения SMA [88].

Хотя ингибиторы гистоновой деацетилазы (HDAC) применяются не только при SMA, было показано, что они активируют транскрипцию SMN2 [89]. Ацетилирование и деацетилирование - важные процессы в эпигенетической регуляции генов [20]. HDACs деацетилируют гистоны хроматина, создавая транскрипционно репрессированную область [20]. Ингибирование этого процесса может активировать экспрессию генов. Некоторые из этих молекул, включая бутират натрия, вальпроевую кислоту, трихостатин А и фенилбутират натрия, показали многообещающие результаты, повышая уровень SMN in vitro и in vivo. Однако положительные клинические результаты у пациентов со SMA еще не были продемонстрированы [90]. Для дальнейшей оценки потенциала ингибиторов HDAC необходимо разработать молекулы, способные проникать через ВВВ для лечения SMA [89].

Целекоксиб (Celecoxib), селективный ингибитор циклооксигеназы 2, проникающий через ВВВ, повышал уровень белка SMN за счет активации p38-пути у грызунов [20]. Однако клинические испытания были преждевременно остановлены (NCT02876094). Сальбутамол/вентолин, агонист β2-адренорецепторов, является еще одной хорошо переносимой перорально молекулой, которая увеличивала экспрессию полноразмерного SMN2 и повышала уровни белка SMN in vitro и in vivo [91]. Испытание фазы IIb с участием пациентов со SMA 3 типа показало повышение уровня белка SMN в образцах крови пациентов наряду с улучшением двигательной функции [91]. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как β2-адренергические агонисты увеличивают производство SMN и улучшают двигательную активность.

Открытое Ratni и др. "соединение 2" из ряда пиридопиримидинонов (RG7800, RO6885247) стало первым перорально активным препаратом, который прошел клинические испытания. Здоровым мужчинам назначались однократные пероральные дозы в однократной возрастающей дозе с двойным слепым контролем [92]. Соединение 2 оказалось безопасным и хорошо переносимым во всех дозах, причем самая высокая доза была выбрана как наиболее эффективная. Через 12 недель после введения препарата наблюдалось 2-кратное увеличение уровня белка SMN по сравнению с исходным уровнем [93]. Однако это испытание пришлось приостановить в качестве меры предосторожности, поскольку результаты исследования на обезьянах cynomolgus, которое проводилось параллельно с исследованием на человеке, выявили доклиническую хроническую токсичность сетчатки [92]. Та же группа охарактеризовала и оптимизировала дополнительные молекулы в серии пиридопиримидинонов, что дало им успешное соединение 1 (risdiplam, RG7916), которое привело к многообещающим результатам in vitro в фибробластах SMA типа 1. Оптимизация и подробные анализы токсичности описаны в [92]. Кроме того, взрослых мышей с аллелем C/C лечили один раз в день в течение 10 дней в различных дозах (1, 3 или 10 мг/кг), а мышам SMNΔ7 вводили риздиплам внутрибрюшинно один раз в день с 3-го по 9-й постнатальный день. Обе модели мышей продемонстрировали увеличение уровня SMN, увеличение количества моторных нейронов и усиление иннервации в нервно-мышечных соединениях (NMJs). Как и соединение 2, риздиплам также продемонстрировал токсичность сетчатки у обезьян, что указывает на классовый эффект этого ряда [92]. Однако после этого было проведено исследование обоих соединений на пигментированных крысах против крыс-альбиносов. Они не обнаружили никаких признаков изменений сетчатки у крыс [92]. Рисдиплам продолжали изучать в клинических испытаниях, поскольку он был более эффективен, чем соединение 2.

В первой части клинического испытания FIRE-FISH (NCT02913482) фазы II-III участвовал 21 ребенок с SMA 1 типа в возрасте от 1 до 7 месяцев [94]. Часть 1 была посвящена безопасности, фармакокинетике (ФК), фармакодинамике (ФД) и концентрации белка SMN в крови, а часть 2 - дозе риздиплама. Стратегия дозирования (ежедневный пероральный прием) следовала схеме эскалации, начиная с 0,04 мг/кг, 0/08 мг/кг или 0,2 мг/кг в зависимости от возраста участника. В течение нескольких месяцев после начала лечения доза была скорректирована до 0,2 мг/кг. В конечном итоге доза была скорректирована до 0,25 мг/кг, когда участник достиг возраста 3 лет. На исходном уровне у младенцев оценивали моторные вехи по шкале CHOP-INTEND и шкале HINE [93]. Наиболее распространенные серьезные нежелательные явления включали инфекции дыхательных путей, и четыре младенца умерли от респираторных осложнений. В исследовании на людях не наблюдалось токсических эффектов на сетчатку глаза, как это было у обезьян cynomolgus. Кроме того, выжившие младенцы не нуждались в постоянной вентиляции легких в возрасте 12 месяцев, а 7 из 21 младенца могли самостоятельно сидеть [93]. Часть 2 этого исследования подтвердила клиническую пользу риздиплама для пациентов со SMA 1 типа со значительным улучшением двигательных функций после 12 месяцев. Первичная конечная точка была достигнута: 29% пациентов сидели самостоятельно более 5 с [94]. 7 августа 2020 года FDA выдало разрешение на применение риздиплама, модификатора сплайсинга РНК SMN2, для лечения SMA в возрасте от 2 месяцев и старше [13].

Другое исследование, SUNFISH (NCT02908685), фаза II-III, рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование, включало пациентов со SMA типа 2 и 3 для проверки безопасности, переносимости, фармакокинетики и фармакодинамики, и эффективности риздиплама. Как и исследование FIREFISH, это исследование также состояло из двух частей - первой части, посвященной поиску дозы в течение 12 недель, и второй, подтверждающей, в течение 24 месяцев. Подростки и взрослые в когорте risdiplam в возрасте от 12 до 25 лет получали либо 3 мг, либо 5 мг в течение как минимум 12 недель, а затем, когда была подобрана доза для части 2, участники были переведены на часть 2 исследования с открытой меткой [13]. Участники контрольной когорты этой группы получали подобранное плацебо в течение 12 недель, затем дозу риздиплама (3 или 5 мг), и в конечном итоге были переведены в исследование с открытой меткой части 2. Дети в возрасте 2-11 лет эскалировали дозу либо с 0,02 мг/кг до 0,05 мг/кг до 0,15 мг/кг, либо сразу с 0,05 мг/кг до 0,15 мг/кг. Другая когорта этого детского исследования получала 0,25 мг/кг в первой части исследования. В общей сложности 2 из 10 взрослых, получавших дозировку 5 мг/кг, сообщили о таких побочных эффектах, как тошнота, пневмония и рвота. У 1 из 21 ребенка (2-12 лет), получившего дозу 0,15 мг/кг, наблюдалась инфекция верхних дыхательных путей. У четырех из семи детей в когорте 0,25 мг/кг отмечались такие нежелательные явления, как гастроэнтерит, обезвоживание, потеря аппетита, инфекция верхних дыхательных путей и хроническая дыхательная недостаточность. В целом, результаты были многообещающими, без каких-либо серьезных побочных эффектов или токсичности. В настоящее время ожидаются результаты другого клинического испытания, Rainbowfish (NCT03779334), которое направлено на досимптоматических младенцев в возрасте 0-6 недель с генетическим диагнозом SMA.

В настоящее время утвержденная доза риздиплама зависит от массы тела и возраста - 0,2 мг/кг/день для пациентов от 2 месяцев до 2 лет, 0,25 мг/кг/день для пациентов от 2 лет и старше и весом менее 20 кг и 0,5 мг/кг/день для пациентов (от 2 лет и старше) с весом более 20 кг [13]. Рисдиплам может оказывать вредное воздействие на плод при назначении беременным женщинам, а также может нарушать фертильность мужчин. Хотя нет достаточных данных о беременных женщинах, получающих лечение риздипламом, данные исследований на животных свидетельствуют о смертности эмбриона, пороках развития и снижении веса плода. Поэтому в информации о назначении риздиплама рекомендуется проводить тест на беременность у женщин до начала лечения [95].

Поскольку лечение нусинерсеном на основе AONs и лечение онасемногеном на базе генотерапии оказались вехами в поиске лечения SMA, потенциал комбинированной терапии заинтересовал несколько исследовательских групп.

Lee и др. впервые представили данные о двух пациентах, которые сначала получали нусинерсен, а затем онасемноген [96]. Другая группа исследовала пять пациентов в возрасте 17-29 месяцев со SMA 1 типа, которые получали комбинированную терапию [93]. Четверо из пяти пациентов получали нусинерсен до лечения онасемногеном [97]. У этих четырех пациентов наблюдалось повышение печеночных ферментов, причем у пациента 2 наблюдались признаки печеночной недостаточности, вероятно, связанные с иммунным ответом из-за приема онасемногена. У двух пациентов также наблюдалась легкая тромбоцитопения. Печеночные ферменты контролировались с помощью кортикостероидов. Один пациент (пациент 3), который получал лечение онасемногеном до нусинерсена, не сообщил о каких-либо побочных эффектах. Несмотря на улучшения после лечения нусинерсеном у этих пациентов, обоснованием для лечения онасемногеном была необходимость в респираторной поддержке и/или отсутствие изменений в бульбарной функции [97]. Небольшой размер выборки исследования не позволяет провести сравнение между монотерапией и комбинированным лечением. Также остается неясным, повышает ли уровень экспрессии SMN комбинированная терапия или только лечение онасемногеном или нусинерсеном. Одно исследование было посвящено пациенту со SMA типа 0, у которого была только одна копия SMN2 [98]. Тип 0 обычно встречается очень редко, поскольку быстро приводит к летальному исходу в течение нескольких дней или месяцев. Младенец получил лечение нусинерсеном в возрасте 14 дней, и через месяц у него повысился показатель CHOP-INTEND. Однако младенец находился на трахеостоме для респираторной поддержки и на G-образной трубке для кормления. На 114-й день был введен энасемноген, что также способствовало увеличению показателя двигательной функции. Несмотря на небольшие улучшения в двигательной функции, курс лечения был очень сложным из-за нескольких медицинских проблем [98]. Было отмечено несколько улучшений в бульбарной функции, но лечение не снизило уровень респираторной поддержки. Сердечные аномалии и дистальный некроз также были достаточно очевидны.

В настоящее время в рамках фазы II открытого многоцентрового интервенционного разведывательного исследования (JEWELFISH, NCT03032172) проводится оценка безопасности, переносимости и фармакокинетики препарата риздиплам (RO7034067) у младенцев, детей и взрослых, ранее включенных в исследование BP29420 (Moonfish) с модификатором сплайсинга RO6885247 или ранее получавших лечение нусинерсеном или онасемногеном. Ожидается, что участники будут получать несколько доз риздиплама перорально один раз в день в течение 24 месяцев. После этого периода им будет предложена возможность принять участие в расширенном исследовании с открытой меткой (OLE). Для укрепления доказательств положительного эффекта при любой форме комбинированной терапии необходимы обширные и детальные исследования.

Релдесемтив (Reldesemtiv) (CK2127107), быстрый активатор тропонина скелетных мышц нового поколения (FSTA), замедляющий высвобождение кальция из скелетных мышц, был исследован для пациентов со SMA II, III или IV типа (NCT02644668) в рамках испытания II фазы [20]. Основной целью данного исследования была оценка влияния PD релдесемтива на легочную и дыхательную функции, двигательную функцию и мышечную силу. Участники исследования получали либо 150 мг, либо 450 мг дважды в день в течение 8 недель [99]. Несколько пациентов из обеих когорт дозирования сообщили о серьезных нежелательных явлениях, таких как повышение уровня креатинфосфокиназы и аспартатаминотрансферазы в крови и желудочно-кишечные инфекции. Другие незначительные нежелательные явления включают тошноту, рвоту, запор, усталость и т.д. Пациенты, получавшие более высокую дозу, показали лучшие результаты по сравнению с группами, получавшими более низкую дозу и плацебо, в тесте 6-минутной ходьбы (6MWT), который измеряет аэробную способность и выносливость. Амбулаторные пациенты из когорты с более высокой дозой также показали лучшие результаты в тесте TUG, который измеряет время, необходимое пациенту, чтобы подняться со стула, пройти 3 м, повернуться спиной к стулу и сесть [95]. Пациенты из когорты 450 мг также показали увеличение maximal expiratory pressure (MEP). Для определения эффективности необходимы дальнейшие исследования у пациентов, включая младенцев 1 типа.

Другое исследование, TOPAZ, в настоящее время оценивает безопасность и эффективность SRK-015, ингибитора миостатина, который предотвращает расщепление протеазы, предотвращает активацию миостатина и увеличивает рост и дифференциацию мышц [20]. В настоящее время это исследование активно, в него включены пациенты со SMA II и III типа. (NCT03921528). BIIB110 - это гибридный лиганд-ловушка рецептора активина II (ACTIIR), который также нацелен на миостатин и блокирует его. Это, в свою очередь, способствует увеличению мышечной массы и функции мышц. В настоящее время он находится на первой фазе клинической разработки. Несколько других кандидатов находятся на доклинических стадиях, включая ингибитор NU-p38aMAPK от Колумбийского университета [100], AONs второго поколения от Biogen/Ionis и небольшие молекулы от Calibr и AurimMed Pharma. Дальнейшее продвижение на этапе разработки проложит путь к клиническим испытаниям этих препаратов.

За последние несколько лет ландшафт терапии SMA значительно изменился после одобрения FDA ДНК- и РНК-целевой терапии. С открытием гена SMN1, вызывающего SMA, стало известно, что тяжесть фенотипа зависит и от количества копий гена паралога SMN2. Действительно, определение числа копий SMN2 заложило основу для понимания биологии SMN и фенотипа SMA. Достижения в области молекулярной диагностики, генетического тестирования и консультирования способствовали разработке стратегий повышения уровня SMN в ЦНС и тканях всего организма. Терапия включения экзонов с использованием AONs стала первой успешной историей после обнаружения области ISS-N1 в экзоне Δ7 SMN2, что привело к появлению первого AON для лечения SMA, одобренного FDA в 2016 году - нусинерсена/Спинразы. Генотерапия - еще один перспективный метод повышения уровня SMN, который был одобрен для пациентов со SMA в возрасте до 2 лет.

Однако для обоих этих утвержденных методов лечения необходимо учитывать несколько факторов. Например, оба этих метода лечения чрезвычайно дороги. Кроме того, нусинерсен требует повторных интратекальных инъекций, которые часто связаны с тромбоцитопенией и нежелательными явлениями в месте инъекции (информация о назначении препарата Spinraza: идентификатор ссылки: 4625921). Наиболее значимым является то, что нусинерсен должен вводиться непосредственно в спинномозговую жидкость интратекально из-за почечной токсичности, и поэтому может использоваться для лечения только верхних двигательных нейронов в ЦНС. Хотя ожидается, что нусинерсен увеличит продолжительность жизни людей со SMA, лечение органов помимо двигательных нейронов будет иметь все большее значение. Результаты исследований в мышиных моделях SMA показывают уменьшение размера селезенки, связанное с потерей SMN, а также неправильное расположение иммунных клеток в модели Smn^2B/- [101]. Белок SMN необходим для правильного развития лимфоидных органов, поскольку иммунная дисрегуляция способствует патогенезу SMA [101,102]. Кроме того, сколиоз или аномальное искривление позвоночника часто затрудняет интратекальное введение нусинерсена. Онасемноген, внутривенно вводимый вектор scAAV9-SMN, был одобрен FDA в 2019 году в качестве одноразового препарата для всех пациентов со SMA в возрасте до 2 лет. Ограниченные сроки лечения требуют скрининга новорожденных на SMA для обеспечения ранней диагностики и своевременного лечения. SMA - это прогрессирующее заболевание, приводящее к истощению мышц, которое можно смягчить, если начать лечение на ранней стадии, о чем свидетельствуют результаты нескольких исследований. Однако более легкие формы SMA проявляются только на поздних стадиях, что делает генетический скрининг младенцев наиболее важным шагом для обеспечения курса лечения этих пациентов. Хотя генная терапия обеспечивает надежную экспрессию SMN во всем организме, долгосрочные последствия избыточной экспрессии SMN у пациентов неизвестны. Текущие клинические испытания оценивают долгосрочную безопасность и токсические эффекты. Последние исследования указывают на усиление токсической функции SMN, особенно в сенсомоторной цепи, включая потерю проприоцептивных нейронов. Тем не менее, генотерапия обеспечивает значительное улучшение моторных и дыхательных функций у наиболее уязвимых пациентов с SMA типа 1. Актуальность этих данных о нейротоксичности, возникающей при избыточной экспрессии SMN у мышей и пациентов, еще требует тщательной оценки. Различные способы введения могут привести к различным уровням экспрессии SMN. Кроме того, уровень SMN снижается с возрастом у людей, что делает важным время вмешательства. Тем не менее, долгосрочные клинические, электрофизиологические и патологические исследования пациентов с SMA, получающих Золгемсму, помогут понять токсичность, связанную со сверхэкспрессией SMN, если таковая имеется. Рисдиплам, маленькая молекула, действующая как модификатор сплайсинга SMN2, получила одобрение в 2020 году для всех типов SMA у пациентов в возрасте от 2 лет и старше после демонстрации функциональных улучшений у пациентов. Хотя этот препарат позволяет избежать необходимости инвазивных интратекальных инъекций, он представляет угрозу для здоровья эмбриона и репродуктивного здоровья. Несмотря на корреляцию тяжести заболевания с дефицитом SMN, для четкого понимания патологии и ее связи с ролью SMN остаются недостающие кусочки головоломки. Например, остается неясной истинная причина восприимчивости моторных нейронов к дефициту SMN. Будущие исследования in vitro и in vivo могут помочь в определении механизма заболевания и проложить путь к комбинированной терапии, которая пока изучается на небольших группах пациентов. В целом, прогноз при SMA улучшается благодаря разработке терапии, направленной на повышение уровня SMN, а также на улучшение мышечной силы и функции, что в конечном итоге облегчает патологию SMA.