Demuestran la Seguridad del AVI-4658 en Modelos de Laboratorio

• AUTOR : Sazani P, Weller D, Shrewsbury S
• TITULO ORIGINAL : Safety Pharmacology and Genotoxicity Evaluation of AVI-4658
• CITA : International Journal of Toxicology 29(2):143-156, Mar 2010
• MICRO : El AVI-4658 es una molécula del grupo de los oligómeros de fosforodiamida-morfolino. Dada su seguridad farmacológica, podría representar la primera alternativa eficaz y de adecuada tolerabilidad para la terapia de la distrofia muscular de Duchenne.

Introducción

La distrofia muscular de Duchenne (DMD) afecta a 1 de cada 3 500 varones. La DMD se atribuye a mutaciones en el gen de la distrofina, cuya deficiencia se asocia con una menor estabilidad del sarcolema, contracción de los filamentos de actina, incremento del ingreso de calcio a las células y degeneración de las fibras musculares. Los síntomas se inician en las extremidades inferiores hacia el tercer a quinto año de vida, con hipertrofia de la región gemelar, dificultades motrices, caídas frecuentes y progresión de la disfunción muscular. Entre los cambios histológicos asociados con la DMD se destacan las variaciones en el tamaño de las fibras, con atrofia e hipertrofia, degeneración y regeneración de fibras musculares, infiltración inflamatoria, fibrosis y localización central de los núcleos en los miocitos. Se describe un incremento de la creatina quinasa (CK), con posterior descenso en el contexto de la pérdida de masa muscular. Un tercio de los pacientes afectados presentan también deterioro intelectual y dificultad de aprendizaje. La mayor parte de los sujetos con DMD muerte alrededor de los 20 años por insuficiencia cardiorrespiratoria.

No se dispone en la actualidad de tratamientos modificadores de la enfermedad. Entre las alternativas terapéuticas dirigidas a retrasar el inicio de las manifestaciones clínicas y de la progresión de la DMD se citan a los corticoides (prednisolona, deflazacort). Sin embargo, los beneficios de sus efectos antiinflamatorios presentan como contrapartida a reacción adversas como la obesidad, la pérdida de masa ósea y la restricción del crecimiento. La terapia más eficaz para prolongar la supervivencia es la ventilación asistida. De todos modos, ninguno de estos tratamientos detiene o revierte la progresión de la DMD.

Se describe una variante más leve de esta afección denominada distrofia muscular de Becker, en la cual se produce un distrofina alterada pero con funcionalidad remanente. Estos enfermos conservan la capacidad de deambular y tienen una expectativa de vida casi normal. Se ha propuesto el uso de oligonucleótidos antisentido para modular al proceso de corte y empalme (splicing) del ARN mensajero (ARNm) para convertir las mutaciones típicas de la DMD en la alteración con capacidad funcional de la distrofina de la distrofia muscular de Becker. Sin embargo, los oligonucleótidos del ARN y el ADN se caracterizan por su escasa estabilidad in vivo, por lo cual no resultan medicamentos eficaces. En una primera etapa de investigación, los oligonucléotidos se modificaban para su uso farmacológico mediante el recambio de las uniones fosfo-diéster por uniones fosfo-atioato. Sin embargo, estas formas modificadas se han asociado con efectos adversos graves y letalidad en experiencias con primates cuando se administran en forma de cargas intravenosas. En cambio, los oligómeros de fosforodiamida-morfolino (PMO) son antagonistas competitivos de los factores vinculados con el proceso de splicing de secuencias definidas del pre-ARNm y con mayor estabilidad en modelos in vivo debido a su resistencia a la degradación enzimática.

La molécula AVI-4658 es un PMO diseñado para evitar al exón 51 de la distrofina humana y, de ese modo, restablecer la expresión de esta proteína en sujetos con DMD con ciertas mutaciones. En este estudio, se describen los resultados de la evaluación de la seguridad farmacológica y de la genotoxicidad de la molécula AVI-4658 en experiencias con macacos y en ensayos in vitro, en orden respectivo.

Materiales y métodos

El estudio de seguridad farmacológica se llevó a cabo con la participación de 6 macacos macho, con un peso de entre 2.7 a 2.9 kg y una edad comprendida entre 2 y 3 años, criados en un entorno apropiado y alimentados con una dieta convencional para primates y agua potable. Después de un ayuno de 15 horas, se implantó bajo anestesia un equipo de telemetría y un catéter de medición a nivel de la aorta distal. Se administraron 3 dosis subcutáneas separadas y 1 dosis única intravenosa de AVI-4658 con control de los signos vitales y de parámetros respiratorios, neurológicos, renales y hepáticos. Del mismo modo, en una segunda etapa se indicó una dosis de 0 (sólo solvente), 40, 160 y 320 mg/kg del medicamento por vía subcutánea en los días 0, 7, 14 y 21, mientras que en se administró por vía intravenosa una dosis de solvente o de 320 mg/kg en los días 38 y 45 en forma de infusión controlada. Se obtuvieron por medio de telemetría los datos relacionados con la temperatura corporal y los parámetros cardiovasculares y respiratorios.

Por otra parte, la evaluación de la genotoxicidad se llevó a cabo en cultivos seleccionados de Salmonella typhimurium y Escherichia coli. Las colonias se expusieron a dosis crecientes de AVI-4658 de hasta 5 000 µg por medio de cultivo. Del mismo modo, se efectuaron estudios complementarios para la detección de aberraciones cromosómicas después del tratamiento con diferentes dosis de AVI-4658 en cultivos de líneas celulares CHO-K1 (una cepa de células ováricas de hámster empleada para la identificación de mutágenos químicos) y por medio de estudios micronucleares en células de médula ósea murina.

Todos los datos obtenidos se procesaron con pruebas estadísticas específicas.

Resultados

De acuerdo con los expertos, la administración de AVI-4658 no provocó alteraciones en el estado de salud y en el peso corporal de los animales de experimentación. La indicación de 320 mg/kg por vía intravenosa y la inoculación de dosis subcutáneas no se vincularon con modificaciones de la presión arterial, la frecuencia cardíaca o los parámetros electrocardiográficos. Del mismo modo, no se describieron alteraciones en la frecuencia respiratoria o en parámetros sucedáneos del volumen corriente, así como en las funciones neurológicas evaluadas. Destacan además que la administración de AVI-4658 no se relacionó con alteraciones en las variables bioquímicas de función renal, hepática y hematológica.

Por otra parte, en los ensayos de toxicidad en los cuales se incubaron cultivos bacterianos con 1.5, 5, 15, 50, 150, 500, 1 500 y 5 000 µg de AVI-4658, no se reconoció una respuesta mutagénica positiva, a pesar del potencial agregado de activadores metabólicos. En otro orden, la exposición de las células CHO-K1 durante 4 y 20 h a la presencia de AVI-4658 no se relacionó con cambios significativos en el porcentaje de elementos celulares con aberraciones cromosómicas estructurales o numéricas en comparación con el uso de solvente aislado.

En relación con la prueba de inducción de micronúcleos en eritrocitos policromáticos o normocromáticos en modelos de médula ósea murina, se verificó una leve reducción del cociente entre el recuento de ambos tipos celulares a las 24 a 48 h de la inoculación con AVI-4658. Sin embargo, estos cambios no fueron dependientes de la dosis y no se describieron variaciones significativas en la incidencia de hematíes policromáticos en comparación con las muestras expuestas sólo al solvente utilizado como vehículo. La ciclofosfamida (control positivo), en cambio, indujo una mayor proporción de estas alteraciones celulares en los roedores.

Discusión y conclusiones

La molécula AVI-4658 es un PMO diseñado para reestablecer a la distrofina en ciertos pacientes con DMD. En un modelo con macacos, la administración subcutánea o intravenosa de este medicamento no se asoció con efectos sobre la presión arterial, la frecuencia cardíaca, el electrocardiograma, los parámetros respiratorios, la actividad neurológica general y las variables de la función renal y hepática, incluso en el contexto de indicación de dosis elevadas (320 mg/kg). Por otra parte, no se describieron acciones mutagénicas en las experiencias con colonias bacterianas, con línea celular CHO-K1 y en una prueba de inducción de micronúcleos en la médula ósea de roedores.

Sobre la base de estos datos, se propuso un ensayo clínico para la evaluación de la eficacia y la seguridad de la administración intramuscular de AVI-4658 en niños británicos con DMD. Se dividió a los participantes en 2 grupos para la aplicación de 0.09 mg (n = 2) ó 0.9 mg (n = 5) en el músculo extensor corto de uno de los pies, con la inoculación de solución fisiológica en el miembro contralateral. Mientras que no se describieron efectos adversos del AVI-4658, se observó una omisión de los exones de características dependientes de la dosis en los músculos expuestos al fármaco. En consecuencia, se ha iniciado un nuevo estudio para la definición de la dosis en niños con DMD que aún pueden deambular, en quienes se propone la administración de dosis por vía intravenosa con controles clínicos y mediante biopsia muscular.

Los investigadores hacen hincapié en el perfil de seguridad adecuado de los PMO electroneutros, que ha sido demostrado en más de 460 enfermos que han recibido estos medicamentos en distintos ensayos clínicos con diferentes objetivos. En este contexto, AVI-4658 se asocia con niveles clínicos de seguridad similares a los restantes PMO, en contraste directo con la toxicidad y la letalidad vinculada con los fosfo-atioatos. De este modo, podrá definirse en futuros estudios clínicos la dosis que representará el primer tratamiento efectivo de la DMD.

Especialidad: Bibliografía - Neurología