Titin splicing regulates cardiotoxicity associated with calpain 3 gene therapy for limb-girdle muscular dystrophy type 2A

Titin splicing regulates cardiotoxicity associated with calpain 3 gene therapy for limb-girdle muscular dystrophy type 2A

Lostal et al., Sci. Transl. Med. 11, eaat6072 (2019) 27 November 2019

Author: William Lostal, Carinne Roudaut, Marine Faivre, Karine Charton, Laurence Suel, Nathalie Bourg1, Heather Best1, John Edward Smith, Jochen Gohlke, Guillaume Corre, Xidan Li, Zaher Elbeck, Ralph Knöll, Jack-Yves Deschamps, Henk Granzier, Isabelle Richard

La distrofia muscolare dei cingoli tipo 2A (LGMD 2A o LGMDR1) è una malattia neuromuscolare causata da mutazioni nel gene della calpaina 3 (CAPN3) . Esperimenti preliminari di trasferimento genico della calpaina3 mediato da vettori adenovirali associati (AAV) hanno mostrato cardiotossicità con l’espressione ectopica del transgene della calpaina 3.

In questo studio, abbiamo effettuato uno studio preliminare della dose in un modello murino di distrofia muscolare severa,  doppio knock out sia per calpaina 3 sia per disferlina.

Abbiamo inoltre valutato la sicurezza e la biodistribuzione della somministrazione del vettore AAV9-desmin-hCAPN3a primati  non umani (NHPs) con una dose di 3 X 10 13 di genoma virale/kg.

La somministrazione del vettore non ha causato effetti avversi o tossicità rilevabile nei NHP. Da segnalare che l’espressione del transgene non causava alcuna anomalia morfologica o funzionale cardiaca negli animali iniettati e raggiungeva una espressione terapeutica nel muscolo scheletrico.

Studi ulteriori circa la causa della cardiotossicità osservati dopo il trasferimento genico nel topi ed il ruolo della titina in questo fenomeno, suggeriscono uno splicing della titina specie-specifico.

I topi hanno una ridotta capacità di buffering della calpaina 3 al confronto dei primati non umani e degli umani.

I nostri studi mettono in luce una complessa interazione tra calpaina 3 e titina e dimostrano un ruolo efficace e sicuro della diffusione per via sistemica della calpaina3 tramite un vettore adenovirale (AAV9-desmin-hCAPN3a) nei primati non umani, fornendo un supporto adeguato ad una potenziale terapia genica della calpaina 3 nell’uomo.

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