Jakie są wyzwania w leczeniu AMD?
Zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem (AMD) pozostaje główną przyczyną utraty wzroku u osób starszych, dotykając szacunkowo 196 milionów ludzi na całym świecie. Liczba ta może wzrosnąć do 288 milionów do 2040 roku. Około 85% pacjentów cierpi na postać suchą AMD, charakteryzującą się obecnością druzów pod plamką żółtą lub zanikiem geograficznym nabłonka barwnikowego siatkówki. Natomiast postać mokra AMD, obejmująca neowaskularyzację plamki (MNV), prowadzi do szybszej utraty wzroku z powodu przecieku, wysięku i krwawienia w plamce żółtej. Neowaskularyzacja naczyniówkowa (CNV) wtórna do AMD, rozwijająca się poprzez szlaki zapalne i angiogenezy, stanowi szczególnie agresywną formę choroby.
Pomimo że czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) uznawany jest za kluczowy w patogenezie CNV, a leki anty-VEGF stały się złotym standardem leczenia mokrej postaci AMD, 20-40% pacjentów nie odpowiada w pełni na monoterapię tymi preparatami. Aflibercept (Eylea; Regeneron) jest często stosowanym lekiem anty-VEGF ze względu na stosunkowo wysokie powinowactwo wiązania, długi okres półtrwania i dłuższy czas między iniekcjami. Standardowo aflibercept podaje się doszklistkowo co 4 tygodnie przez pierwsze 3 miesiące, a następnie co 8 tygodni, choć schematy leczenia mogą się różnić. U pacjentów niereagujących na monoterapię, pomimo dwóch lat miesięcznych iniekcji anty-VEGF, nadal utrzymuje się płyn w siatkówce. Mechanizm oporności nie jest w pełni poznany, ale mogą mieć na niego wpływ różnice genetyczne.
Kortykosteroidy, w tym triamcynolon i deksametazon, wykazały poprawę skuteczności leczenia, gdy były podawane wraz z anty-VEGF u pacjentów niereagujących na monoterapię, ponieważ działają na szlak zapalny CNV, którego nie blokują leki anty-VEGF. Doszklistkowe kortykosteroidy mają jednak potencjalne działania niepożądane, w tym wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP), tworzenie się zaćmy tylnej i zapalenie wnętrza gałki ocznej; nie jest również jasne, czy kortykosteroidy zapewniają długoterminową stabilizację widzenia. Pomimo tych działań niepożądanych, pacjenci niereagujący mogą skorzystać z terapii skojarzonej kortykosteroidami i lekami anty-VEGF. Takie leczenie skojarzone wymagałoby jednak oddzielnych schematów dawkowania dla każdego leku: comiesięcznych lub co dwa miesiące iniekcji anty-VEGF z kwartalnymi lub półrocznymi iniekcjami implantu deksametazonu, takiego jak Ozurdex.
Czy nowoczesne systemy DDS poprawiają terapię?
Naukowcy opracowali innowacyjny system dostarczania leku (DDS), który kontroluje i przedłuża uwalnianie afliberceptu przez 6 miesięcy. Jest to złożony system mikrosfer z kwasu poli(D,L-laktydo-ko-glikolowego) (PLGA) załadowanych afliberceptem, osadzonych w biodegradowalnym, termoreaktywnym hydrożelu poli(glikolu etylenowego)-ko-(kwasu L-mlekowego) diakrylanu (PEG-PLLA-DA)-N-izopropyloakryloamidu (NIPAAm). Temperatura przejścia fazowego hydrożelu jest niższa od temperatury fizjologicznej (32,5°C), co umożliwia wstrzyknięcie DDS przez igłę 28G w temperaturze pokojowej, a następnie jego zestalenie po osiągnięciu temperatury fizjologicznej w jamie ciała szklistego oka. Dodatkowo, bioaktywność afliberceptu uwalnianego z DDS została potwierdzona za pomocą testu ELISA, testu dot blot i testu proliferacji MTS. System wykazał podobną skuteczność leczenia do iniekcji bolusowych afliberceptu w modelu CNV indukowanym laserem u gryzoni przez 6 miesięcy, a także bezpieczeństwo i biokompatybilność u naczelnych innych niż ludzie (NHP).
Aby zminimalizować liczbę iniekcji w terapii skojarzonej kortykosteroidami i anty-VEGF u pacjentów niereagujących na monoterapię, naukowcy zmodyfikowali swój DDS do jednoczesnego uwalniania afliberceptu (AFL) i deksametazonu (DEX) przez 6 miesięcy, osadzając biodegradowalne mikrocząstki i nanocząstki w pojedynczym hydrożelu. Wcześniejsza charakteryzacja in vitro tego systemu wykazała, że można osiągnąć przedłużone i kontrolowane uwalnianie obu substancji przez około 6 miesięcy. Ten kombinowany system dostarczania leków (Combo-DDS) może wyeliminować potrzebę oddzielnych schematów dawkowania i zmniejszyć całkowitą liczbę iniekcji dla pacjentów niereagujących na monoterapię.
Jak zaprojektowano badanie oceniające nową terapię?
W omawianym badaniu oceniano, czy Combo-DDS (DEX i AFL) ma podobną skuteczność leczenia w porównaniu do bolusowego AFL i AFL-DDS w modelu CNV u gryzoni. Monitorowanie podłużne przeprowadzono za pomocą angiografii fluoresceinowej (FA) i optycznej koherentnej tomografii spektralnej domeny (SD-OCT). Do ilościowej oceny obszaru zmiany wykorzystano metodę progowania Multi-Otsu na podstawie obrazów FA w późnej fazie. Ponadto oceniono wstępne bezpieczeństwo i biokompatybilność Combo-DDS poprzez pomiary ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP), elektroretinogram (ERG) i badania histologiczne.
W badaniu zastosowano szczury Long-Evans, u których indukowano CNV za pomocą fotokoagulacji laserowej przy użyciu lasera argonowo-zielonego z mocą 550 mW, czasem trwania 100 ms i średnicą plamki 50 µm. Pięć do siedmiu zmian na oko indukowano w odległości dwóch do trzech średnic tarczy od tarczy nerwu wzrokowego. Przerwanie błony Brucha wywołane laserem identyfikowano przez pojawienie się pęcherzyka w miejscu fotokoagulacji, co później potwierdzano za pomocą SD-OCT.
Osiemnaście szczurów Long-Evans przydzielono losowo do jednej z sześciu grup terapeutycznych: kontrola (bez leczenia), blank-DDS (5 µL, bez leków), bolus AFL iniekcje doszklistkowe (5 µL, 10 µg, co dwa miesiące), AFL-DDS (5 µL, 1,5 µg), Combo-DDS (5 µL, 1,5 µg AFL i 200 µg DEX) oraz DEX-DDS (5 µL, 200 µg). Interwencję terapeutyczną zastosowano 2 tygodnie po indukcji laserowej, aby umożliwić pełne uformowanie się zmian CNV.
Do badania włączono łącznie 194 zmiany CNV: 30 zmian w grupie bez leczenia, 28 zmian w grupie Blank-DDS, 36 zmian w grupie Bolus AFL, 35 zmian w grupie AFL-DDS, 33 zmiany w grupie DEX-DDS i 32 zmiany w grupie Combo-DDS. Nie było istotnych różnic w średniej wielkości zmiany między grupami terapeutycznymi w tygodniu 0. Wielkości zmian w tygodniu 0 wykorzystano do określenia procentowego wzrostu (lub regresji) zmian dla wszystkich kolejnych punktów czasowych.
- AMD dotyka 196 milionów ludzi na świecie, a liczba ta może wzrosnąć do 288 milionów do 2040 roku
- 85% pacjentów cierpi na postać suchą AMD, pozostali na postać mokrą (bardziej agresywną)
- 20-40% pacjentów nie odpowiada w pełni na standardową monoterapię lekami anty-VEGF
- Obecne leczenie wymaga częstych iniekcji doszklistkowych:
– co 4 tygodnie przez pierwsze 3 miesiące
– następnie co 8 tygodni
Czy wyniki potwierdzają lepsze efekty leczenia?
Wyniki badania wykazały, że Combo-DDS ma poprawioną skuteczność leczenia w porównaniu z iniekcjami bolusowymi afliberceptu podawanymi co dwa miesiące w modelu CNV indukowanym laserem u gryzoni, ocenianym przez 6 miesięcy. Combo-DDS wykazał również podobną skuteczność leczenia do AFL-DDS. W przypadku DEX-DDS, AFL-DDS i Combo-DDS regresję wielkości zmiany obserwowano we wszystkich punktach czasowych począwszy od tygodnia 2. Wahania wielkości zmiany obserwowano w grupie bez leczenia i grupie Blank-DDS. Grupa Bolus AFL miała początkowy wzrost wielkości zmiany w tygodniu 2, po którym nastąpiła regresja, która utrzymywała się do tygodnia 22.
W ostatnim punkcie czasowym zaobserwowano zwiększenie wielkości zmiany w grupie bez leczenia (1,9 ± 8,2%) i grupie Blank-DDS (4,1 ± 9,9%), natomiast zmniejszenie wielkości zmiany zaobserwowano w grupie Bolus AFL (−11,3 ± 6,9%), grupie AFL-DDS (−32,9 ± 4,5%), grupie DEX-DDS (−12,5 ± 7,4%) i grupie Combo-DDS (−30,0 ± 7,4%).
Istotne różnice w wielkości zmian zaobserwowano między grupą Combo-DDS a grupą bez leczenia (tygodnie 2, 6, 14 i 22), grupą Blank-DDS (tygodnie 6, 14, 18 i 22), grupą Bolus AFL (tygodnie 14 i 18) i grupą DEX-DDS (tydzień 14). Podobnie AFL-DDS wykazał istotne różnice w wielkości zmiany w porównaniu do grupy bez leczenia (tygodnie 2, 14 i 22), grupy Blank-DDS (tydzień 22) i grupy Bolus AFL (tydzień 2). Nie zaobserwowano istotnych różnic między innymi grupami, w szczególności między grupą Combo-DDS a grupą AFL-DDS.
Jak przedstawia się bezpieczeństwo i funkcjonalność terapii?
Pomimo że Combo-DDS wykazał ogólną skuteczność leczenia, nie wykazał istotnej poprawy w porównaniu z grupą AFL-DDS. Grupa DEX-DDS, która ma taką samą dawkę leku dla DEX jak grupa Combo-DDS, wykazała regresję w ogólnej wielkości zmiany w każdym punkcie czasowym, jednak nie stwierdzono istotnych różnic w porównaniu z grupą bez leczenia i grupą Blank-DDS. Wskazuje to, że dla Combo-DDS może być konieczne dostarczenie wyższej ogólnej dawki DEX, aby wykazać poprawioną skuteczność leczenia w porównaniu z monoterapią AFL-DDS.
Badania bezpieczeństwa wykazały, że pomiary IOP przed iniekcją wynosiły średnio 19,9 ± 0,8 milimetrów rtęci (mm Hg), co mieści się w normalnym zakresie IOP dla szczurów (15–25 mm Hg). Zwiększenie IOP zaobserwowano we wszystkich grupach bezpośrednio po iniekcji, jednak pomiary powróciły do poziomu wyjściowego do tygodnia 2. Począwszy od tygodnia 2, wszystkie grupy terapeutyczne utrzymywały poziomy IOP podobne do normalnego zakresu dla szczurów przez pozostałą część badania.
Histopatologia potwierdziła tworzenie się zmian CNV charakteryzujących się obecnością pełnej grubości zaniku siatkówki, zgodnie z modelami indukowanymi laserem. Względna grubość siatkówki wynosiła 4,26 ± 1,31, 2,9 ± 0,20, 1,86 ± 0,47, 1,87 ± 0,20, 1,26 ± 0,11 i 1,19 ± 0,06 odpowiednio dla grupy bez leczenia, grupy Blank-DDS, grupy Bolus AFL, grupy AFL-DDS, grupy DEX-DDS i grupy Combo-DDS. Statystycznie istotne różnice stwierdzono w grupie AFL-DDS i grupie Combo-DDS w porównaniu z grupą bez leczenia, jednak nie było różnic między grupą AFL-DDS a grupą Combo-DDS. Chociaż grupa Blank-DDS miała większą względną grubość niż wszystkie grupy leczenia (Bolus AFL, AFL-DDS, DEX-DDS i Combo-DDS), żadna z różnic nie była istotna. Podczas oceny nie znaleziono materiału DDS, co wskazuje, że DDS uległ degradacji w ciągu 22-tygodniowego badania. Jednakże łagodne ziarniniakowe reakcje w komorze tylnej znaleziono w 2 z 16 oczu leczonych DDS.
Odpowiedzi ERG przed i po iniekcji Combo-DDS wykorzystano do określenia wszelkich zmian w funkcji zewnętrznej i wewnętrznej siatkówki na podstawie amplitud fali a i b. Maksymalne odpowiedzi fali a można zobaczyć na rysunku 5a. Chociaż zaobserwowano tendencję spadkową w całym badaniu, jedynym znaczącym spadkiem maksymalnej amplitudy fali a był w tygodniu 17 (32,9%; P = 0,0093). Dwa z trzech gryzoni były narażone na światło z systemu alarmu przeciwpożarowego przed przeprowadzeniem ERG w tygodniu 17. Dlatego spadki w tygodniu 17 mogą być spowodowane zakłóceniem adaptacji do ciemności gryzoni. Rysunek 5b pokazuje funkcję intensywność-odpowiedź fali b przy użyciu analizy Naka-Rushton. Nie zaobserwowano istotnych różnic podczas badania w porównaniu z danymi kontrolnymi (wyjściowymi). Podobnie, dla maksymalnych odpowiedzi fali b, jedyna istotna różnica została zaobserwowana w tygodniu 17 (42,6%; P = 0,0134).
Obrazy SD-OCT wykorzystano do pomiaru całkowitej grubości siatkówki z dala od DDS (kontrola) i w pobliżu DDS. Nie zaobserwowano istotnych różnic w żadnym punkcie czasowym (P > 0,25).
- Kontrolowane uwalnianie leków (aflibercept i deksametazon) przez okres 6 miesięcy
- Znacząca redukcja liczby potrzebnych iniekcji doszklistkowych
- Potwierdzone bezpieczeństwo – tylko przejściowy wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego
- Podobna skuteczność do standardowych iniekcji afliberceptu
- Możliwość dostosowania systemu do innych kombinacji leków
- Potencjalna poprawa przestrzegania zaleceń terapeutycznych przez pacjentów
Czy Combo-DDS zmienia podejście do terapii AMD?
Badanie to wykazało, że Combo-DDS utrzymywał skuteczność leczenia w modelu CNV indukowanym laserem u gryzoni przez 6 miesięcy. Mimo że nie zawsze stwierdzano statystycznie istotne różnice, Combo-DDS wykazał większy spadek CNV w porównaniu do grupy bez leczenia, Blank-DDS, Bolus AFL i DEX-DDS. Modele małp naczłekokształtnych (NHP) mogłyby być wykorzystane do przeprowadzenia badań farmakokinetycznych i farmakodynamicznych w zakresie dawkowania dla tego kombinowanego DDS. Umożliwiłoby to dalszą optymalizację ilości każdego leku i częstotliwości iniekcji.
Głównym ograniczeniem tego badania jest fakt, że model CNV indukowany laserem u gryzoni nie jest reprezentatywny dla pacjentów z niereagującym mokrym AMD. Model CNV indukowany laserem u gryzoni jest obecnym standardowym modelem zwierzęcym CNV dla eksperymentów skuteczności leczenia, i dlatego nie oczekuje się, że będą jakiekolwiek podmioty, które nie zareagują na leczenie anty-VEGF. Jednak modele NHP mogłyby być wykorzystane do uzyskania większego wglądu w kliniczną istotność systemu ze względu na ich fizjologiczne podobieństwa i bliskie relacje filogenetyczne z ludźmi. Określenie degradacji in vivo i farmakokinetyki w modelach NHP pozwoliłoby na dalszą optymalizację DDS.
Odporność i wszechstronność tego DDS do jednoczesnego dostarczania terapii skojarzonej została wykazana w tym badaniu. Mimo że nie zaobserwowano znaczącej poprawy skuteczności leczenia w modelu CNV, leczenie Combo-DDS ma potencjał do pozytywnego wpływu na pacjentów niereagujących. Combo-DDS zapewnia korzyści poprzez utrzymanie terapeutycznych poziomów leku bez wysokich szczytowych stężeń leku związanych z dawkowaniem bolusowym. Może również poprawić przestrzeganie zaleceń terapeutycznych przez pacjentów poprzez zmniejszenie obciążenia leczeniem i potrzeby oddzielnych schematów leczenia z powtarzanymi iniekcjami doszklistkowymi. Dodatkowo, ten DDS może być dostosowany do włączenia innych leków, umożliwiając rozwój innych terapii skojarzonych, czy to z różnymi środkami anty-VEGF, takimi jak faricimab i brolucizumab, czy inhibitorami kinazy tyrozynowej (TKI).
Podsumowanie
Combo-DDS to innowacyjny system dostarczania leków, który kontroluje i przedłuża uwalnianie afliberceptu i deksametazonu przez okres 6 miesięcy. System składa się z mikrosfer PLGA załadowanych lekami, osadzonych w biodegradowalnym hydrożelu. Badania na modelu zwierzęcym wykazały, że Combo-DDS ma podobną skuteczność do standardowych iniekcji afliberceptu, a jednocześnie zapewnia większą redukcję zmian CNV w porównaniu do grupy kontrolnej. System wykazał również odpowiedni profil bezpieczeństwa, z przejściowym tylko wzrostem ciśnienia wewnątrzgałkowego po iniekcji. Główną zaletą systemu jest możliwość zmniejszenia liczby iniekcji doszklistkowych, co może poprawić przestrzeganie zaleceń terapeutycznych przez pacjentów. Mimo obiecujących wyników, konieczne są dalsze badania na modelach naczelnych w celu optymalizacji dawkowania i potwierdzenia skuteczności u pacjentów niereagujących na standardową terapię AMD.