Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Biológiai terápiás lehetőségek a komplementrendszer működésének befolyásolására Prohászka Zoltán, III. Sz. Belgyógyászati Klinika, Kutatólaboratórium Semmelweis.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Biológiai terápiás lehetőségek a komplementrendszer működésének befolyásolására Prohászka Zoltán, III. Sz. Belgyógyászati Klinika, Kutatólaboratórium Semmelweis."— Előadás másolata:

1 Biológiai terápiás lehetőségek a komplementrendszer működésének befolyásolására Prohászka Zoltán, III. Sz. Belgyógyászati Klinika, Kutatólaboratórium Semmelweis Egyetem, Budapest

2 Biológiai terápia A biológiai terápia olyan gyógyszeres eljárásra utal, amelyet valamely pontosan meghatározott immunológiai célpont ellen vetnek be, vagy immunológiai mechanizmus indukálásával kívánják elérni a kívánt hatást. A célzott terápia a klinikai immunológiában és onkológiában arra utal, hogy egy gyógyászati eljárás a hatását specifikus módon, egyetlen meghatározott targeten keresztül fejti ki, szemben az elterjedt hagyományos eljárásokkal, melyek kevésbé specifikusak (pl. szteroidok, citosztatikumok). A célzott terápiák speciális formája a szubsztitúciós terápia, melynek során valamely jobban vagy kevésbé tisztított hiányzó „faktort” juttatunk be a beteg szervezetébe. Tág értelmezés szerint ide tartoznak véralvadási faktorok, hormonok, stb. A biológiai választ módosító szerek (BRM) legtöbbször citokin, interferon, növekedési faktor vagy kolónia stimuláló faktor csoportokban tatoznak, és biológiai folyamatok módosításán keresztül fejtik ki hatásukat (pl. sejtnövekedés indukálása). Védőoltások

3 A biológiai terápiás eljárások fejlődésének mérföldkövei Szérum terápia a diftéria (torokgyík) gyógyítására (1890)

4 Az első olyan orvosi terápiás beavatkozás, amelyet a betegség okának megértése és hatékony megcélzása segítségével alkottak meg Corynebacterium diphtheriae Klebs-Löffler bacillus (1883) Edwin Klebs Emil von Behring Orvosi Nobel díj, 1901: „a szérumterápia terén végzett munkájáért, különösen annak a diftéria elleni alkalmazásáért, ahol úttörő munkát fejtett ki, és hatásos fegyvert adott az orvostudomány kezébe a betegség és a halál elleni küzdelemben” Diftéria antitoxin, 1890 Bókay János ifj „nemzetközi felkérésre klinikailag ellenőrizte a Behring-féle diftériaellenes gyógysavó oltás hatását” 1894 október Tom, a ló (1894, London)

5 A biológiai terápiás eljárások fejlődésének mérföldkövei Szérum terápia a diftéria (torokgyík) gyógyítására (1890) Az agammaglobulinaemia (közönséges variabilis immundeficiencia) gyógyítása tisztított immunglobulin G-vel (IVIG, Humaglobin, stb…1952) A monoklonális antitesttermelés elvének és gyakorlatának kidolgozása (Köhler és Milstein, 1975), és az első egér-monoklonális antitestterápia kifejlesztése a transzplantációt követő rejekciós epizódok kezelésére (Muromonoab-OKT3, 1986)

6 Niels K JerneGeorges JF Köhler César Milstein Orvosi Nobel díj, 1984 Niels K. Jerne, Georges J.F. Köhler és César Milstein "for theories concerning the specificity in development and control of the immune system and the discovery of the principle for production of monoclonal antibodies".

7 A biológiai terápiás eljárások fejlődésének mérföldkövei Szérum terápia a diftéria (torokgyík) gyógyítására (1890) Az agammaglobulinaemia (közönséges variabilis immundeficiencia) gyógyítása tisztított immunglobulin G-vel (IVIG, Humaglobin, stb…1952) A monoklonális antitesttermelés elvének és gyakorlatának kidolgozása (Köhler és Milstein, 1975), és az első egér-monoklonális antitestterápia kifejlesztése a transzplantációt követő rejekciós epizódok kezelésére (Muromonoab-OKT3, 1986) A molekuláris biológia fejlődése az elmúlt években lehetővé tette, hogy Moreover, the progress of molecular and transgenic technologies has enabled the development of –Antitest-kimérák (Abciximab-ReoPro (Gp IIb-IIIa, 1994) és Rituximab-Rituxan (CD20, 1997), –Humanizált ellenanyagok (complementarity-determining region; CDR-grafted) mAb, Trastuzumab-Herceptin (Her2/Neu, 1998) and Infliximab-Remicade (TNFa, 1998) –és teljesen humán ellenanyagok (phage display–derived Adalimumab-Humira (TNFa, 2002) és transgenic mouse-derived Panitumumab-Vectibix (EGFR, 2006) A fenti, és hasonló más szerek kifejlesztésének sikere lehetővé tette, hogy korábban kezelhetetlen, vagy csak nem-specifikus módon kezelhető betegségek sikerrel befolyásolhatók, sőt egyes esetekben gyógyíthatók legyenek. Ezek a betegségek az autoimmun-gyulladásos és a daganatos betegségcsoportokba tartoznak.

8 8 Visszatekintés és előrejelzés a monoklonális antitestterápiás szerek forgalmára (millió US dollár)

9 9 Visszatekintés és előrejelzés a monoklonális antitestterápiás szerek forgalmára (millió US dollár)- az érintett vállalatok

10 Az előadás további részének vázlata Áttekintés a monoklonális antitest-alapú terápiákról A humán antitestek előállításához használt molekuláris biológiai eljárások áttekintése A biológiai terápiás szerek klinikai használatának bemutatása a komplementrendszer pédáján

11 A humán immunoglobulin G szerkezete Nehéz lánc (H) Könnyű lánc (L) Két könnyű lánc/molekula –(kappa vagy lambda) Két nehéz lánc/molekula –(mu, gamma, delta, alpha vagy epsilon Variable (V) domains (VL and VH domains) Constant (C) domains (CL, CH1, CH2, CH3) Antigén kötő régió

12 A komplementaritást meghatározó (CDR) hipervariábilis régiók a könnyű és nehéz láncokon

13 Hogyan lehet előállítani nagy mennyiségben humanizált, vagy humán monoklonális ellenanyagot? A variábilis domének (VH és VL) hipervariábilis régióinak (3+3) ismerete szükséges hozzá –Ez a szekvencia unikális, csak immunizálást vagy fertőzést követően alakul ki az érett B-sejtekben A konstans domének szekvenciája is szükséges –Ezek ismertek és rendelkezésre állnak Az egér monklonális antitestek genetikai módosítása –Kiméra előállítása (egér és emberi jelleg felismerhető) –Humanizálás (egér jelleg kimutatható) Emberi antitestek előállítása (tisztán emberi antitest) –Hibridóma technológia –Antitest (fág) könyvtár –Transzgenikus állatok

14 Egér-elleni immunválasz bekapcsolása „HAMA”: human anti-mouse antibodies A szer aktivitásának csökkenése nem kívánt mellékhatások megjelenése Interferencia immunassay-ben

15 Single-chain Ab Tisztán emberi antitestek előllítása

16 A konstans domének tervezése és kiválasztása A konstans domének határozzák meg a következő funkciókat: –Biológiai hatások Fc receptorokhoz való kötődés, jelátvitel Komplement és sejt aktiváció (IgG1: ADCC reakció és CDC) Neutralizáció (IgG4) –Fél-életidő és raktározódás (melyeket a cukor oldalláncok, azaz áttételesen a termeltetési rendszerek határoznak meg) Szövet/Sejt kultúra: prokaryota, élesztő, rovarsejt, eukaryota Élő szervezetek: transzgénikus növények, állatok –A termeltetés helye Véráram (szérum) Tej (szekretoros komponens)

17 Biológiai terápiás lehetőségek a komplementrendszer működésének befolyásolására: példák A komplementrendszer a vérplazmában található enzimrendszer, amely zymogén alakban keringő szerin proteázokból, aktiváló és szabályozó fehréjékből és sejtfelszíni receptorokból áll A komplementrendszer részét képezni a komplex plazma szerint proteáz rendszernek, melynek tagjai: –Véralvadási rendszer –Fibrinolitikus rendszer –Kontakt (kinin-kallikrein) rendszer –Komplement rendszer A négy rendszer közös működését azért indokolt feltételezni, mert aktivátoraik és szabályozó fehérjéik részben közösek, továbbá „horizontális” kapcsolatok is kimutathatók

18 Komplement rendszer Veleszületett immunitás EltakarításAdaptív immunitás Opszonizáció Pathogének lízise Kemotaxis Gyulladás Sejtaktiváció Immunkomplexek és apoptotikus sejtek eltávolítása Antitestválasz augmentációja T-sejt válasz elősegítése Saját antigénekkel reagáló B-sejtek eltávolítása Immun-memória fokozása Neutrofilek Monociták Hízósejtek Makrofágok Dentritikus sejtek B sejtek T sejtek

19 Klasszikus út (Immunkomplex) C3 aktiváció Alternatív út (Spontán C3 aktiváció) B faktor, D faktor Lektin út (Szénhidrát struktúra) Alternatív út amplifikáció C3b C5 aktiváció Terminális reakcióút Opszonizáció Antigénprezentáció Antitesttermelés Anafilatoxinok C3a, C5a Gyulladáskeltő hatás Kemotaxis Lízis Sejtkárosító hatás Apoptózis indukció Regulátorok: MCP, CD59, H-faktor, I-faktor Regulátorok: C1-inhibitor, C4-kötő fehérje, I-faktor A komplementrendszer működésének vázlata Regulátorok: S protein and Clusterin

20 A komplementrendszerrel kapcsolatos humán betegségek Hiányállapot (genetikai alapon, vagy szerzett) –C1-inhibitor (herediter angioödéma) –Alternatív reakcióút regulátorok (Paroxysmal Nocturnal Hemoglobinuria, atypical Hemolytic Uremic Syndrome, ) –Terminális út komponensek (meningitis) Kóros aktiváció –Autoimmun betegségek (immunkomplex betegségek) –Transzplantációt követő rejekció –Ischemias/reperfúziós károsodás (stroke, myocardialis infactus, etc…) –Hemodialízis, on-pump szívműtét Kóros aktiváció és konszumpció –Sepsis –Kóros terhesség, preeclampsia, HELLP szindróma, –Disszeminált intravaszkuláris koaguláció (DIC) Komplementtel kapcsolatos biológiai terápiák –A hiányzó faktor pótlása (szubsztitúció) –A kóros aktiváció nem-specifikus gátlása –A komplementaktiváció célzott gátlása

21 Klasszikus út (Immunkomplex) C3 aktiváció Alternatív út (Spontán C3 aktiváció) B faktor, D faktor Lektin út (Szénhidrát struktúra) Alternatív út amplifikáció C3b C5 aktiváció Terminális reakcióút Opszonizáció Antigénprezentáció Antitesttermelés Anafilatoxinok C3a, C5a Gyulladáskeltő hatás Kemotaxis Lízis Sejtkárosító hatás Apoptózis indukció Regulátorok: MCP, CD59, H-faktor, I-faktor Regulátorok: C1-inhibitor, C4-kötő fehérje, I-faktor A herediter angioödéma szubsztitúciós kezelése C1-inhibitor koncentrátummal Regulátorok: S protein and Clusterin Életveszélyes, ödémás rohamokban jelentkező kórkép (Bradikinin túltermelés) AZ ödémás rohamok kezelése C1-inhibitor koncentrátummal lehetséges Tisztított humán C1-inhibitor Berinert P/Behring Nanofiltrated: Cetor/Sanquin vagy Cinryze/ViroPharma (a 4. legdrágább gyógyszeres kezelés, $/év) Recombinant human C1-inhibitor Rhucin/Pharming

22 Klasszikus út (Immunkomplex) C3 aktiváció Alternatív út (Spontán C3 aktiváció) B faktor, D faktor Lektin út (Szénhidrát struktúra) Alternatív út amplifikáció C3b C5 aktiváció Terminális reakcióút Opszonizáció Antigénprezentáció Antitesttermelés Anafilatoxinok C3a, C5a Gyulladáskeltő hatás Kemotaxis Lízis Sejtkárosító hatás Apoptózis indukció Regulátorok: MCP, CD59, H-faktor, I-faktor Regulátorok: C1-inhibitor, C4-kötő fehérje, I-faktor A patológiás komplementaktiváció fékezése szolubilis komplement receptor 1-el (sCR1, TP10) Regulátorok: S protein and Clusterin sCR1 (soluble complement receptor 1) Több támadáspontú gátlás Alkalmazásának célja az I/R károsodás kedvezőtlen hatásainak kivédése volt (pl. by-pass műtét során) Nem születtek átütő eredmények, vizsgálatát abbahagyták 2007-ben

23 Klasszikus út (Immunkomplex) C3 aktiváció Alternatív út (Spontán C3 aktiváció) B faktor, D faktor Lektin út (Szénhidrát struktúra) Alternatív út amplifikáció C3b C5 aktiváció Terminális reakcióút Opszonizáció Antigénprezentáció Antitesttermelés Anafilatoxinok C3a, C5a Gyulladáskeltő hatás Kemotaxis Lízis Sejtkárosító hatás Apoptózis indukció Regulátorok: MCP, CD59, H-faktor, I-faktor Regulátorok: C1-inhibitor, C4-kötő fehérje, I-faktor Regulátorok: S protein and Clusterin Eculizumab (humanizált egér anti-C5 Ab) A világ legdrágább gyógyszere, $/year Pexelizumab (scV anti-C5 Ab) Y A patológiás komplementaktiváció célzott fékezése IgG4

24 Az eculizumab jelenlegi on-label indikációja és off-label felhasználásai On-label: Paroxysmal Nocturnal Hemoglobinuria (PNH) –A haematológiai őssejtek betegsége, melynek során egyes klónok elveszítik a GPI-horgony molekulájukat, ezáltal a sejtek felszínén számos (köztük aCD59 és DAF) membránfehérje expressziója elvész –A vörösvértestek fokozottan érzékenyek a komplement mediált lízissel szemben –Krónikus, progresszív betegség, melyet visszatérő trombózisok és szerv-ischemia jellemez –Jelenlegi terápiája rendszeres transzfúziókra, antikoagulációra és csontvelő transzplantációra épül, azonban 2007 óta célzott terápia is lehetséges eculizumabbal Off-label felhasználás: Folyamatban lévő klinikai vizsgálatok Eculizumab-al –Atípusos hemolyticus uremias szindróma –Időskori makuladegeneráció –Vesetranszplantációt követő, komplement-mediált kilökődési reakció –Dense-deposit disease, C3-nefropátia –Neuromyelitis optica –Katasztrófális Antiphospholipid szindróma –Hideg-agglutinin betegség –ANCA-vasculitis –Sarlósejtes betegség

25 A trombotikus mikroangiopátiák egyszerűsített klasszifikációja (Besbas et al., 2006, Kidney Int. alapján) Ismert etiológia, alapbetegség nélkül –Infekciók Shiga-like toxin termelő patogének Neuraminidázt termelő patogének –Sérült komplement reguláció Alternatív út Thrombomodulin –A von-Willebrand faktor termelés zavara Szerzett ADAMTS13 gátló antitestek Veleszületett ADAMTS13 hiány –(Upshaw-Schülman sy) Szekunder formák, alapbetegséggel Típusos klinikai megjelenés Akut veseelégtelenség, HUS Kritikus állapot, HUS Akut veseelégtelenség, HUS Akut neurológiai panaszok, TTP TMA mint súlyos szövődmény

26 Laboratóriumunkban a TMA-s betegek kivizsgálása során alkalmazott vizsgálóeljárások Ismert etiológia, alapbetegség nélkül –Infekciók Shiga-like toxin termelő patogének Neuraminidázt termelő patogének –Sérült komplement reguláció Alternatív út Thrombomodulin –A von-Willebrand faktor termelés zavara Szerzett ADAMTS13 gátló antitestek Veleszületett ADAMTS13 hiány –(Upshaw-Schülman sy) Szekunder formák, alapbetegséggel A komplementaktivitás funkcionális mérése –CH50 és WIELISA-ALT Komplementfehérje mérések –C3, C4, FH, FB, FI Mutáció szűrés –CFH exons 2, 4, 6, , 17, 18, –CFI exons 3, 5-6, 9-10, –CD46 exons 5-6 –C3 exons 14, 20, 26-27, 37 –CFB exons 6-7 –THBD in progress Haplotípus analízis –CFH tag SNPs –MCP tag SNPs Kópiaszám meghatározás a 1q32 régióban (MLPA) Anti-HF IgG vizsgálata az autoimmun forma fennállásának igazolására

27 A betegség rohamokban fellépő shubokban zajlik (hemolízis fragmentált eritrocitákkal, LDH növekedés, alacsony trombocitaszám) Plasmacsere Immunszuppresszió Citosztatikumok Terápia: ESRD, dialízis, tx Eculizumab 900 mg/hét 4 héten át, azt követően 1200 mg/két hét Az aHUS betegek jelenlegi és jövőbeli terápiájának alapvonalai

28 Az atípusos HUS autoimmun formája (Avagy a biológiai terápiás szerek felhasználása autoimmun betegségekben) H-faktor ellenes, funkcionálisan aktív, patogén, gátló autoantitestek –Genetikai kapcsoltságot mutat a CFHR1-3 gének deléciójával –A H faktor funkcionálisan aktív N-terminálisát blokkolják –Ezáltal elvész a molekula szabályozó funkciója Specifikus beavatkozási lehetőség: A patogén autoantitesteket termelő B-sejt klónok eliminálása

29 Rituximab (Rituxan, MabThera) Anti-CD20 monklonális antitest (humán-egér kiméra) melyet a B-sejtes limfómák gyógyítására fejlesztettek ki (B-sejt depléció) A sejtfelszíni CD20 ligandja nem ismert, a molekula a membrán átfolyó calcium áram szabályozásában vesz részt A hatásmechanizmus kiterjed ADCC reakció és komplement-mediált lízis kiváltására, apoptózis indukcióra és az Fc-receptorok telítésére Újabban széles körben megkezdték a gyógyszer alkalmazását olyan betegségekben, melyekben patogén autoantitesteket termelő B-sejtek depléciója a terápiás cél Egy kezelési ciklus 4 injekcióból áll (375 mg/m 2, hetente), melynek hatására a CD20 pozitív B sejtek két évre eliminálódnak a perifériáról Jonathan C. W. Edwards & Geraldine Cambridge: Nature Reviews Immunology 6, (May 2006)

30 CD20-pozitív B-sejtek eliminálása autoimmun betegségekben: a megcélzott betegségek listája 2010-ben Rheumatológiai betegségek –Rheumatoid arthritis –Systemic lupus erythematosus (SLE) –Sjögren szindróma –Dermatomyositis és polymyositis –Vasculitis-ek Egyéb autoimmun betegségek –Idiopátiás thrombocytopeniás purpura (ITP) –Thrombotic thrombocytopeniás purpura (TTP) –Autoimmun hemolitikus anémia (AIHA) –Pemphigus vulgaris és foliaceus Perosa et al, J Intern Med, 2010

31 Hgmm 10 9 /l g/l Feresis IVIG Sectio Curettage Hysterect. Haematoma evac. Madách K és mtsai: Aneszteziológia és Intenzív Terápia, 2008; 38(1): TTP megállapítása

32 Az intravénás Ig (IVIG) hatásmechanizmusa gyulladásos és autoimmun betegségekben Az Fc-receptorok blokkolása a retikuloendoteliális rendszer makrofágjain Az idiotípus–anti-idiotípus hálózat helyreállítása Citokinek hatásának gátlása (anti-citokin antitestek) Sejt-adhézió gátlása anti-adhéziósmolekula antitestek által Gyulladásos mediátorok (komplement anafilatoxinok) gátlása Az FcRn receptorok szaturálása, és ezáltal a saját immunglobulin pool lebomlásának elősegítése B-sejtek növekedésének gátlása (pl. BAF neutralizálásán keresztül) A T-sejt proliferáció gátlása A dendritikus sejtek érésének gátlása Ballow M, JACI, 2011

33 Mechanisms of action of intravenous immune globulin (IgIV) on the immune modulation of various components of the innate and adaptive immune systems. (Adapted from Tha-In et al. Trend Immunol, 2008) DC, Dendritic cell; Mo, monocyte; NK, natural killer.

34 Összefoglalás 2011-ben 29 cég érdekelt a monoklonális antitest-alapú terápiák területén, összesen 52 termékkel. Ezek indikációi több száz betegségre terjednek ki, és évente mintegy 40 milliárd US dolláros forgalmat eredményeztek Számos olyan betegség, melyek korábban nem, vagy csak nem-célzott kezeléssel (pl. szteroidok, citosztatikumok) voltak kezelhetőek, jól befolyásolhatóvá, sőt egyes esetekben gyógyíthatóvá váltak A folyamatos termékfejlesztésnek és tudományos fejlődésnek hála, az újabb szerek Based on continuous product development, there is –egyre hatékonyabbak (jól megtervezett biológiai hatások) –egyre kevesebb mellékhatással bírnak (humán antitestek) A biológiai terápiás szerek off-label használata divatba jött, és a kedvező tapasztalatok felhalmozódásával nagy valószínűséggel számos új indikáció fog megjelenni a közeli években –Pl. rituximab autoimmun betegség esetén A szubsztitúciós terápiákban használt szerek alternatív felhasználása is egyre élénkebben kutatott terület –Pl. IVIG a gyulladásos/ autoimmun kórképek befolyásolására Hamarosan várható az első generikus biológiai terápiás szerek megjelenése a piacon (pl. rituximab esetén =2012) –Bioszimilaritás bizonyítása szükséges, ebben az esetben nem ételmezhető a bioekvivalencia

35 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "Biológiai terápiás lehetőségek a komplementrendszer működésének befolyásolására Prohászka Zoltán, III. Sz. Belgyógyászati Klinika, Kutatólaboratórium Semmelweis."

Hasonló előadás


Google Hirdetések