15-17.09.2017 – ENMC International Workshop : Clinical trial readiness for Calpainopathies

Dal 15 al 17 Settembre 2017
WORKSHOP INTERNAZIONALE - OLANDA

I difetti del gene della calpaina 3 (CAPN3) sono causa della forma di distrofia muscolare dei cingoli autosomica recessiva tipo 2A (LGMD2A; OMIM 253600), identificata anche con il termine di calpainopatia.

E’ stata originariamente identificata nella popolazione dell’Isola di Reunion nell’Oceano Indiano ed in seguito è stato dimostrato avere una prevalenza tra 10 e 70 per milione.

Il deficit di CAPN3 causa un disturbo muscolare lentamente progressivo con esordio tra la prima e la seconda decade di vita, e la perdita del cammino autonomo dopo una media di 15 anni dall’esordio.

La debolezza muscolare è simmetrica e prevalente nella muscolatura assiale del tronco e prossimale degli arti inferiori. Una grande percentuale di pazienti presenta una riduzione della capacità vitale forzata ma, sebbene le complicanze respiratorie siano possibili, queste non sono l’aspetto preminente delle calpainopatie.

Non è presente coinvolgimento cardiaco e quando riportato, è incidentale.

La calpaina 3 è un membro della famiglia delle calpaine, proteasi non lisosomiali.

Sebbene sia state identificate alcune forme nel cristallino e nel cervello, la forma di CAPN3 a catena completa è primariamente espresso livello muscolare. L’espressione a livello cardiaco è riportata sia in tessuto embrionale sia adulto murino ed umano in quantità 100 volte minore rispetto al muscolo scheletrico. Nel muscolo, l’enzima è presente come un enzima inattivo verosimilmente attraverso l’interazione con uno dei suoi partner, la proteina gigante titina. E’ stato dimostrato che la calpaina 3 si auto-attiva tramite autolisi. Il ruolo specifico della calpaina 3 ed il meccanismo tramite il quale causa la LGMD2A non è completamente compreso sebbene numerose evidenze sottolineino il ruolo nel rimodellamento del citoscheletro.

Ad oggi non esiste una cura per la malattia. Nel tentativo di sviluppare una strategia terapeutica di trasferimento genico per la LGMD2A, il gruppo di lavoro di Isabelle Richard (Parigi) ha portato avanti una serie di esperimenti utilizzando vettori adeno virali associati (rAAV), che sono attualmente un mezzo standard di trasferimento genico nel muscolo scheletrico. Dopo iniezione locale di vettori rAAV esprimenti CAPN3 nel muscolo scheletrico di un modello murino con deficit di calpaina 3, ha dimostrato un’efficiente espressione del transgene CAPN3 nel muscolo scheletrico con corretta localizzazione nel sarcomero. Questa espressione è associata alla ripresa dell’attività proteolitica della calpaina 3 ed il recupero dell’attività contrattile . Alla verifica di una distribuzione sistemica di questi vettori, si è evidenziata una tossicità cardiaca legata alla localizzazione ectopica del vettore a questo livello.

Una seconda generazione di vettori è stata disegnata utilizzando nuovi promotori ed introducendo una sequenza target di un microRNA (miR-208a) cardiaco-specifica. Queste modifiche hanno soppresso la tossicità cardiaca pur conservando l’effetto terapeutico nel muscolo scheletrico. Alla luce di tutto questo, il gruppo di lavoro ha condotto uno studio preclinico in macaca fascicularis per valutare la biodistribuzione e la sicurezza del vettore AAV9-calpaina 3 con un’analisi mirata a livello cardiaco. In conclusione , con questi studi, I. Richard ed iI suoi collaboratori hanno dimostrato la sicurezza del vettore calpaina 3 e di definito la dose terapeutica, a supporto del possibile uso di transfer della calpaina3 AAV mediato nei trial clinici su pazienti affetti da LGMD2A.