Péptidos orales de GALNS suprimen la respuesta de anticuerpos a la proteína terapéutica en ratones con MPS IVA
Pretratamiento para reducir la respuesta inmunitaria a la proteína terapéutica
En ratones con mucopolisacaridosis tipo IVA (MPS IVA), tras la administración oral de péptidos derivados de GALNS humana y la posterior terapia génica con virus adenoasociado de serotipo 9 (AAV9), no se detectaron anticuerpos contra la proteína terapéutica y mejoraron algunas lesiones óseas. Estos resultados no demuestran eficacia terapéutica ni persistencia del efecto a largo plazo en personas.
La MPS IVA es una enfermedad genética causada por la deficiencia de N-acetilgalactosamina-6-sulfatasa (GALNS), que provoca la acumulación de glucosaminoglucanos sin degradar. Su acumulación en huesos, cartílago y otros tejidos causa alteraciones del crecimiento y anomalías esqueléticas progresivas. La terapia génica está diseñada para que las células produzcan de forma continua la enzima necesaria, pero la respuesta inmunitaria contra la enzima producida podría reducir la eficacia del tratamiento.
El equipo investigador probó la tolerancia inmunitaria oral, un método que busca inducir un estado en el que el sistema inmunitario no responda a un antígeno específico. El objetivo era disminuir la respuesta a GALNS humana en lugar de reducir la función inmunitaria de forma generalizada.
Sin anticuerpos detectables y mejora de algunas lesiones óseas tras el pretratamiento con péptidos
El estudio utilizó ratones machos recién nacidos con deficiencia de GALNS, en grupos de 3–6 animales. Desde inmediatamente después del nacimiento, recibieron por vía oral, en días alternos, una mezcla de tres epítopos, o regiones reconocidas por el sistema inmunitario, de GALNS humana. La dosis de la mezcla de péptidos fue de 2,5 μg o 5 μg por gramo de peso corporal. Después, aproximadamente a las 4 semanas de edad, recibieron por vía intravenosa un vector AAV9 con el gen de GALNS humana. Los grupos de comparación incluyeron animales que recibieron por vía oral proteína GALNS humana o una solución tampón antes de recibir la misma terapia génica.
Durante el periodo de observación no se detectó inmunoglobulina G (IgG) plasmática contra GALNS humana en ninguno de los dos grupos tratados con péptidos. En cambio, los niveles de anticuerpos aumentaron a partir de las 2 semanas posteriores a la administración de AAV9 en los grupos pretratados con proteína GALNS o con solución tampón. El grupo que recibió la dosis alta de péptidos presentó la mayor actividad enzimática plasmática; también se observó una actividad enzimática elevada en el hígado y el corazón de los grupos tratados con péptidos. Los resultados muestran que el pretratamiento oral con péptidos cortos y con la proteína completa produjo resultados distintos, aunque ambos procedían de la misma GALNS. Sin embargo, dosis de igual masa contienen un número distinto de moléculas portadoras de los epítopos pertinentes, por lo que esta comparación por sí sola no permite concluir que los péptidos tengan por sí mismos una mayor capacidad para inducir tolerancia inmunitaria.
El aumento de la actividad enzimática no se tradujo en una recuperación completa de todos los tejidos. En ambos grupos de péptidos, la vacuolización del cartílago articular del fémur disminuyó significativamente respecto al grupo con la enfermedad que no recibió tratamiento. Las vacuolas son un hallazgo patológico asociado a la acumulación intracelular. En el grupo de dosis baja, algunos indicadores de morfología ósea volvieron a niveles normales, pero el mismo resultado no se observó de forma consistente con la dosis alta. En el corazón, la vacuolización se corrigió en todas las zonas evaluadas de ambos grupos de péptidos. Sin embargo, no hubo diferencias significativas entre los grupos de tratamiento, por lo que no puede afirmarse la superioridad de añadir péptidos a la terapia génica.
La aplicación en personas y la persistencia del efecto requieren más estudios
Los resultados respaldan la posibilidad de que un pretratamiento destinado a reducir la respuesta de anticuerpos contra una proteína terapéutica contribuya al suministro de enzima y a mejorar la patología en algunos tejidos. No pueden extrapolarse como prueba de que se haya suprimido la respuesta inmunitaria contra el propio vector AAV ni de que se haya hecho posible su readministración.
El estudio también tiene limitaciones por su pequeño tamaño y el uso de ratones machos recién nacidos. Los ratones utilizados no reproducen plenamente las manifestaciones esqueléticas graves de las personas, y las diferencias individuales en el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) podrían hacer que los péptidos adecuados también fueran distintos. Los investigadores señalaron que la reproducibilidad debe comprobarse en modelos animales de mayor tamaño y con muestras más amplias. Sigue pendiente determinar si el efecto de una sola administración de terapia génica puede mantenerse durante más tiempo.
Los métodos y resultados pueden consultarse en el texto completo del artículo publicado en International Journal of Molecular Sciences.
Mucopolysaccharidosis IVA (MPS IVA) is caused by the accumulation of undegraded glycosaminoglycans due to the deficiency of the N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase (GALNS) enzyme. MPS IVA manifests as progressive systemic skeletal dysplasia. Gene therapy (GT) is potentially a one-time treatment in which the enzyme is continuously produced, circulated, and delivered to target tissues. However, immune responses to gene products can diminish therapeutic efficacy. We hypothesized that oral delivery of tolerogenic peptides induces immune tolerance to human GALNS (hGALNS) in MPS IVA mice, enhancing therapeutic efficacy. Neonatal mice deficient in mouse GALNS (mGALNS) were treated orally with three T-cell/B-cell epitope peptides or hGALNS protein on alternate days from day 3 after birth to day 20 before intravenous injection with AAV9 vectors encoding human GALNS.
Esta evidencia preclínica indica que el desarrollo de terapia génica para la MPS IVA debe evaluar tanto la producción de enzima como la respuesta inmunitaria contra la enzima producida. Estudios posteriores podrían combinar el pretratamiento oral con péptidos de GALNS y la terapia con AAV, y comprobar si se mantienen simultáneamente el perfil de respuesta de anticuerpos, la actividad enzimática y la mejoría de las lesiones óseas. Sin embargo, que no se detecten anticuerpos no significa que se haya recuperado todo el esqueleto. Para aplicarlo en personas habrá que seleccionar péptidos adecuados para la diversidad del MHC, determinar la dosis y la pauta de administración y evaluar la seguridad a largo plazo. Los resultados actuales no permiten afirmar que este método sustituya a los inmunosupresores inespecíficos ni que garantice la persistencia del efecto de la terapia génica.