Возможность терапии, направленной на пропуск экзонов, у российских пациентов с миодистрофией Дюшенна: настоящее и будущее

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД) является наиболее часто встречающейся формой мышечной дистрофии у детей, манифестирующей в возрасте от 1 до 3 лет. К причинам развития МДД относят патогенные и вероятно патогенные варианты в гене DMD, приводящие к нарушению синтеза дистрофина – основного белка мышечного цитоскелета. В настоящее время по всему миру активно ведется разработка препаратов для замедления прогрессирования заболевания. Одним из перспективных подходов патогенетической терапии является терапия, направленная на пропуск определенных экзонов, в результате которой у больных будет синтезироваться укороченный, но функционально активный белок дистрофин.

Цель исследования – оценка применимости терапии, нацеленной на пропуск экзонов, у российских больных МДД. Материалы и методы. Проанализирована применимость терапии, направленной на пропуск экзонов, для выборки из 1519 пациентов, поступивших в лабораторию ДНК-диагностики Медико-генетического научного центра им. акад. Н.П. Бочкова с диагнозом мышечной дистрофии Дюшенна/Беккера по программе селективного скрининга в период с 01.10.2018 по 01.09.2023.

Результаты. В результате проведенного исследования и анализа спектра мутаций в гене DMD среди пациентов с МДД в Российской Федерации была оценена теоретическая применимость терапии путем пропуска экзонов: для 29,3 % пациентов применим данный подход к лечению. Также были оценены доли пациентов, для которых доступна существующая терапия путем пропуска экзонов. Суммарно пропуск частых экзонов 51, 53, 45 применим для 14,6 % пациентов.

Выводы. В настоящее время одним из эффективных и доступных видов терапии МДД является подход, нацеленный на пропуск экзонов. Данный вид терапии является мутационно-специфическим. В связи с этим оценка применимости позволит определить доли пациентов, для которых будет доступен тот или иной пропуск экзонов.

Об авторах

Е. В. Зинина

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: zininalen@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5017-7996

Елена Витальевна Зинина

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

Россия

М. В. Булах

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8674-7230

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

Россия

О. П. Рыжкова

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-1285-9093

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

Россия

О. А. Щагина

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4905-1303

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

Россия

А. В. Поляков

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0105-1833

115522 Москва, ул. Москворечье, 1

Россия

Список литературы

  1. Annexstad E.J., Lund-Petersen I., Rasmussen M. Duchenne muscular dystrophy. Tidsskr Nor Laegeforen 2014;134(14):1361–4. doi: 10.4045/tidsskr.13.0836
  2. Duan D., Goemans N., Takeda S. et al. Duchenne muscular dystrophy. Nat Rev Dis Primers 2021;7(1):13. doi: 10.1038/s41572-021-00248-3
  3. Wang L., Chen M., He R. et al. Serum creatinine distinguishes duchenne muscular dystrophy from becker muscular dystrophy in patients aged ≤3 years: A retrospective study. Front Neurol 2017;8:196. doi: 10.3389/fneur.2017.00196
  4. Porteous D., Davies B., English C. et al. An integrative review exploring psycho-social impacts and therapeutic interventions for parent caregivers of young people living with Duchenne’s muscular dystrophy. Children (Basel) 2021;8(3):212. doi: 10.3390/children8030212
  5. Tuffery-Giraud S., Saquet C., Thorel D. et al. Mutation spectrum leading to an attenuated phenotype in dystrophinopathies. Eur J Hum Genet 2005;13(12):1254–60. doi: 10.1038/sj.ejhg.5201478
  6. Fortunato F., Farnè M., Ferlini A. The DMD gene and therapeutic approaches to restore dystrophin. Neuromuscul Disord 2021;31(10):1013–20. doi: 10.1016/j.nmd.2021.08.004
  7. Gao Q.Q., McNally E.M. The dystrophin complex: Structure, function, and implications for therapy. Compr Physiol 2015;5(3):1223–39. doi: 10.1002/cphy.c140048
  8. Elangkovan N., Dickson G. Gene therapy for Duchenne muscular dystrophy. J Neuromuscul Dis 2021;8(s2):S303–16. doi: 10.3233/JND-210678
  9. Falzarano M.S., Scotton C., Passarelli C. et al. Duchenne muscular dystrophy: From diagnosis to therapy. Molecules 2015;20(10):18168–84. doi: 10.3390/molecules201018168
  10. Bladen C.L., Salgado D., Monges S. et al. The TREAT-NMD DMD Global Database: analysis of more than 7,000 Duchenne muscular dystrophy mutations. Hum Mutat 2015;36(4):395–402. doi: 10.1002/humu.22758
  11. Aartsma-Rus A., Ginjaar I.B., Bushby K. The importance of genetic diagnosis for Duchenne muscular dystrophy. J Med Genet 2016;53(3):145–51. doi: 10.1136/jmedgenet-2015-103387
  12. Aartsma-Rus A., Van Deutekom J.C., Fokkema I.F. et al. Entries in the Leiden Duchenne muscular dystrophy mutation database: An overview of mutation types and paradoxical cases that confirm the reading-frame rule. Muscle Nerve 2006;34(2):135–44. doi: 10.1002/mus.20586
  13. Neri M., Rossi R., Trabanelli C. et al. The genetic landscape of dystrophin mutations in Italy: A nationwide study. Front Genet 2020;11:131. doi: 10.3389/fgene.2020.00131
  14. Zinina E., Bulakh M., Chukhrova A. et al. Specificities of the DMD gene mutation spectrum in Russian patients. Int J Mol Sci 2022;23(21):12710. doi: 10.3390/ijms232112710
  15. Schneider A.E., Aartsma-Rus A. Developments in reading frame restoring therapy approaches for Duchenne muscular dystrophy. Expert Opin Biol Ther 2021;21(3):343–59. doi: 10.1080/14712598.2021.1832462
  16. Takeda S., Clemens P.R., Hoffman E.P. Exon-skipping in Duchenne muscular dystrophy. J Neuromuscul Dis 2021;8(s2):S343–58. doi: 10.3233/JND-210682
  17. Yokota T., Duddy W., Partridge T. Optimizing exon skipping therapies for DMD. Acta Myol 2007;26(3):179–84.
  18. Lim K.R., Maruyama R., Yokota T. Eteplirsen in the treatment of Duchenne muscular dystrophy. Drug Des Devel Ther 2017;11:533–45. doi: 10.2147/DDDT.S97635
  19. Eser G., Topaloğlu H. Current Outline of exon skipping trials in Duchenne muscular dystrophy. Genes (Basel) 2022;13(7):1241. doi: 10.3390/genes13071241
  20. Aartsma-Rus A., Fokkema I., Verschuuren J. et al. Theoretic applicability of antisense-mediated exon skipping for Duchenne muscular dystrophy mutations. Hum Mutat 2009;30(3):293–9. doi: 10.1002/humu.20918
  21. Brolin C., Shiraishi T. Antisense mediated exon skipping therapy for Duchenne muscular dystrophy (DMD). Artif DNA PNA XNA 2011;2(1):6–15. doi: 10.4161/adna.2.1.15425
  22. Wood M.J., Gait M.J., Yin H. RNA-targeted splice-correction therapy for neuromuscular disease. Brain 2010;133(Pt 4):957–72. doi: 10.1093/brain/awq002
  23. Wizard Genomic DNA Purification Kit Quick Protocol. Available at: https://worldwide.promega.com/-/media/files/resources/protcards/wizard-genomic-dna-purification-kit-quick-protocol.pdf?rev=4cc2e14ff84c4281a97eb50b32755c33&sc_lang=en.
  24. MRC Holland. Available at: https://www.mrcholland.com.
  25. Variant-specific Therapies. Available at: https://www.parentprojectmd.org/about-duchenne/what-is-duchenne/types-ofmutations/mutation-specific-therapies/.
  26. Happi Mbakam C., Roustant J., Rousseau J. et al. Prime editing strategies to mediate exon skipping in DMD gene. Front Med (Lausanne) 2023;10:1128557. doi: 10.3389/fmed.2023
  27. Aartsma-Rus A., de Waele L., Houwen-Opstal S. et al. The dilemma of choice for Duchenne patients eligible for exon 51 skipping: The European experience. J Neuromuscul Dis 2023;10(3):315–25. doi: 10.3233/JND-221648
  28. Dominski Z., Kole R. Restoration of correct splicing in thalassemic pre-mRNA by antisense oligonucleotides. Proc Natl Acad Sci USA 1993;90(18):8673–7. doi: 10.1073/pnas.90.18.8673
  29. Aartsma-Rus A., van Ommen G.J. Antisense-mediated exon skipping: A versatile tool with therapeutic and research applications. RNA 2007;13(10):1609–24. doi: 10.1261/rna.653607
  30. Niks E.H., Aartsma-Rus A. Exon skipping: A first in class strategy for Duchenne muscular dystrophy. Expert Opin Biol Ther 2017;17(2):225–36. doi: 10.1080/14712598.2017.1271872
  31. Juan-Mateu J., Gonzalez-Quereda L., Rodriguez M.J. et al. DMD mutations in 576 dystrophinopathy families: A step forward in genotype-phenotype correlations. PLoS One 2015;10(8):e0135189. doi: 10.1371/journal.pone.0135189
  32. Ishizuka T., Komaki H., Asahina Y. et al. Systemic administration of the antisense oligonucleotide NS-089/NCNP-02 for skipping of exon 44 in patients with Duchenne muscular dystrophy: Study protocol for a phase I/II clinical trial. Neuropsychopharmacol Rep 2023;43(2):277–86. doi: 10.1002/npr2.12335
  33. Barthélémy F., Wang R.T., Hsu C. et al. Targeting RyR Activity boosts antisense exon 44 and 45 skipping in human DMD skeletal or cardiac muscle culture models. Mol Ther Nucleic Acids 2019;18:580–9. doi: 10.1016/j.omtn.2019.09.020
  34. Luce L., Carcione M., Mazzanti C. et al. Theragnosis for Duchenne muscular dystrophy. Front Pharmacol 2021;12:648390. doi: 10.3389/fphar.2021.648390
  35. Flanigan K.M., Dunn D.M., von Niederhausern A. et al. Mutational spectrum of DMD mutations in dystrophinopathy patients: Application of modern diagnostic techniques to a large cohort. Hum Mutat 2009;30(12):1657–66. doi: 10.1002/humu.21114
  36. Waldrop M.A., Yaou R.B., Lucas K.K. et al. Clinical phenotypes of DMD exon 51 Skip equivalent deletions: A systematic review. J Neuromuscul Dis 2020;7(3):217–29. doi: 10.3233/JND-200483
  37. Lim K.R., Maruyama R., Yokota T. Eteplirsen in the treatment of Duchenne muscular dystrophy. Drug Des Devel Ther 2017;11:533–45. doi: 10.2147/DDDT.S97635
  38. Frank D.E., Schnell F.J., Akana C. et al. Increased dystrophin production with golodirsen in patients with Duchenne muscular dystrophy. Neurology 2020;94(21):e2270–82. doi: 10.1212/WNL.0000000000009233
  39. Happi Mbakam C., Lamothe G., Tremblay J.P. Therapeutic strategies for dystrophin replacement in Duchenne muscular dystrophy. Front Med (Lausanne) 2022;9:859930. doi: 10.3389/fmed.2022.859930

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Зинина Е.В., Булах М.В., Рыжкова О.П., Щагина О.А., Поляков А.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 85909 от  25.08.2023.