segunda-feira, 5 de fevereiro de 2018

Tratando a acondroplasia: TransCon CNP mostrou resultados positivos em testes pré-clínicos

Introdução

Os dezessete leitores deste blog talvez pensem que este pequeno artigo não será difícil de entender, mas existe uma chance de que algum passante curioso ache este texto um pouco complicado de digerir. Sem problemas! Temos revisado estes assuntos há um bom tempo e existem artigos introdutórios sobre tudo escrito aqui que podem tornar mais fácil para todos embarcarem nessa jornada. :) Então, para uma introdução amigável ao peptídeo natriurético tipo C (CNP), visite este artigo!

CNP e crescimento ósseo 

O CNP tem sido identificado como um importante regulador do crescimento ósseo (1). O CNP exerce suas ações modulando parcialmente as atividades do receptor do fator de crescimento de fibroblastos 3 (FGFR3) (Figura 1). A evidência que aponta para a relevância do CNP no crescimento ósseo é dada por estudos que mostram que os indivíduos que apresentam mutações incapacitantes tanto no CNP quanto no receptor de peptídeo natriurético B (NPRB) da membrana celular dos condrócitos apresentam comprometimento grave do desenvolvimento ósseo (2,3). Por outro lado, as mutações que tornam o NPRB hiperativo levam ao crescimento excessivo do osso (4).

O crescimento excessivo também é visto em mutações que desabilitam outro receptor natriurético presente nos condrócitos da cartilagem de crescimento, denominado NPRC. Pensa-se que o NPRC é responsável por capturar o CNP circulante (um mecanismo de limpeza, como um zelador), regulando a atividade do CNP. Quando o NPRC não está funcionando, mais CNP fica disponível para interagir e ativar o NPRB, o que, por sua vez, leva ao crescimento excessivo (4). Esta é a primeira vez que menciono o NPRC neste contexto e não estou fazendo isso sem um motivo. Recentemente, descobri que há pelo menos um grupo explorando se é possível bloquear o NPRC para "ajudar" os análogos do CNP, como vosoritide, dando-lhes mais tempo para realizar seu trabalho na placa de crescimento (no entanto, vamos falar sobre isso em outro artigo).

Figura 1. Interação da sinalização do FGFR3 e do CNP.


Como dissemos, o CNP é um peptídeo ativo que promove crescimento ósseo, limitando a ação do FGFR3. Como mutações no FGFR3 são a causa da acondroplasia e outras displasias ósseas relacionadas, é natural pensar que o CNP poderia ser usado para tratar a acondroplasia. No entanto, como acontece com muitos peptídeos ativos naturais produzidos por nosso corpo, o CNP fica ativo por tempo muito curto (~ 2 minutos!) e é facilmente eliminado do sangue por agentes neutralizantes (enzimas) (1). Dada essa limitação, como se poderia demonstrar que o CNP poderia ser usado como terapia para condições de restrição de crescimento ósseo como a acondroplasia? 

Com esta questão em mente, o grupo japonês liderado pelo Dr. Kasua Nakao criou um modelo de acondroplasia em que promoviam a produção contínua de CNP, o que não só resgatou a parada do crescimento ósseo causada pela mutação da acondroplasia, mas também levou a uma situação de crescimento excessivo (5). Eles também exploraram o uso de infusão contínua de CNP, com resultados semelhantes (6). O problema com seus modelos é que eles não seriam reproduzíveis em contextos clínicos. Portanto, como a administração contínua de CNP não seria viável, os pesquisadores começaram a explorar como dar mais tempo ao CNP para alcançar e atuar na placa de crescimento.

Desenvolvendo análogos do CNP 


O CNP pertence a uma família composta por três peptídeos principais e outras moléculas intimamente relacionadas. Um desses peptídeos, o peptídeo natriurético cerebral (BNP), é naturalmente mais resistente às enzimas que neutralizam facilmente o CNP. Com base nesse conhecimento, os pesquisadores criaram uma molécula baseada no CNP, agora chamada de vosoritide, que contém a estrutura que permite ao BNP resistir mais tempo à degradação (7 ). O vosoritide pode ser rastreado no sangue por cerca de 20 minutos, tempo suficiente para atingir a placa de crescimento e promover crescimento ósseo, como visto tanto na pesquisa pré-clínica (8) quanto nos estudos clínicos em andamento (9). 

Outras opções

Em Ciência, explorar caminhos diferentes e fazer mais perguntas sempre leva a algo novo. O vosoritide precisa ser administrado como uma injeção subcutânea todos os dias para produzir seus efeitos. O que aconteceria se pudéssemos dar ao CNP ainda mais tempo para trabalhar na placa de crescimento?Esta questão foi abordada há alguns anos pela empresa de biotecnologia Alexion, que desenvolveu o NC-2 (você pode visitar o artigo do blog que analisa esta molécula em 2014 aqui). Esta molécula é a fusão da parte ativa do CNP com a parte básica da estrutura dos anticorpos (veja o artigo do blog!), o que confere resistência impressionante às enzimas neutralizantes. O NC-2 foi explorado em um interessante estudo em que os pesquisadores o utilizaram para inibir exatamente a mesma cascata de sinalização usada pelo FGFR3 para exercer suas ações no condrócito (10). No entanto, esta molécula parece ter sido abandonada e nenhuma pesquisa adicional foi publicada (até onde sei). 
A Ascendis Pharma desenvolve um sistema de transporte de drogas que permite que moléculas frágeis tenham ação mais longa no corpo. Este é o caso deste recém-descrito análogo do CNP chamado de TransCon CNP. Não temos uma descrição completa do TransCon CNP (como por exemplo, publicada em uma revista científica), mas o desenvolvedor o descreve como uma molécula que envolve o CNP protegendo-o da degradação enzimática. Eles publicaram uma série de resumos descrevendo seus estudos pré-clínicos, os quais resumiremos aqui. Um aspecto importante deste novo análogo é que ele poderia ser administrado uma vez por semana.

Resultados pré-clínicos com o TransCon CNP 

Em 2017, o desenvolvedor apresentou alguns resumos/pôsteres em reuniões científicas, dois deles que resumem os estudos pré-clínicos são acessíveis diretamente do site aqui e aqui.

Eles descrevem a tecnologia TransCon como um transportador (um táxi) para moléculas que de outra forma seriam rapidamente metabolizadas no sangue (Figura 2) antes de poderem exercer suas ações com eficiência. Com base em seus textos, tanto em seu site como nos resumos publicados, creio que o segredo principal sobre sua molécula não é o próprio a molécula ativa (ex.: CNP), mas a ligação entre o transportador e a molécula transportada (Figura 2). O transportador poderia ser uma camada de polietileno glicol (PEG), um polímero bastante usado para prolongar a meia-vida de muitas drogas, como o interferon (usado para o tratamento da hepatite C) e vários compostos anticancerígenos. Para os interessados ​​em mais informações sobre transportadores ou transportadores, revisei esse tópico em 2012, neste artigo.Figura 2. Conceito do TransCon CNP.



de: Sprogøe K et al. Poster apresentado na 67ª Reunião Anual da Sociedade Americana de Genética Humana (ASHG), de 17 a 21 de outubro de 2017 (Orlando, FL). Site da Ascendis Pharma.

Principais resultados:
  • TransCon CNP foi testado em macacos cynomolgus e confirmou ter uma meia-vida de cerca de 79hs (o que permite teoricamente uma dose semanal); 

  • TransCon CNP foi comparado com vosoritide e o CNP original para efeitos na circulação e não provocou queda da pressão arterial;
  • TransCon CNP mostrou efeitos positivos tanto em um modelo murino de acondroplasia (Figura 3) quanto em macacos cynomolgus normais.

Figura 3. Efeitos do TransCon CNP em um modelo de camundongo de acondroplasia.


de: Breinholt VM et al. Poster apresentado no American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR) 2017 meeting, de 8 a 11 de setembro (Denver, CO). Site da Ascendis Pharma.


Com base nesses resultados, o desenvolvedor declarou sua intenção de iniciar estudos clínicos com o TransCon CNP em breve, começando pela solicitação de autorização pelas agências reguladoras. 

Conclusão

Se esta nova formulação do CNP funcionará depende dos resultados provenientes de ensaios clínicos. Os resultados preliminares até agora são promissores. Se for provado que é tão efetivo quanto o vosoritide mostrou ser, ter uma liberação e presença mais sustentada na placa de crescimento, menos efeitos hemodinâmicos e posologia mais confortável (uma vez por semana), tornam esta nova versão do CNP uma forte potencial opção no arsenal terapêutico para a acondroplasia e outras displasias esqueléticas. 

Referências   

1. Pejchalova K et al. C-natriuretic peptide: An important regulator of cartilage. Mol Genet Metab 2007;92(3):210-5.

2. Hisado-Oliva A et al. Mutations in C-natriuretic peptide (NPPC): a novel cause of
autosomal dominant short stature. Genet Med 2018;20(1):91-7.
 

3. Wang W et al. Acromesomelic dysplasia, type maroteaux caused by novel loss-of-function mutations of the NPR2 gene: Three case reports. Am J Med Genet A 2016;170A(2):426-34.


4. Matsukawa N et al. The natriuretic peptide clearance receptor locally modulates the physiological effects of the natriuretic peptide system. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 7403–8. Free access.

5. Kake T et al. Chronically elevated plasma C-type natriuretic peptide level stimulates skeletal growth in transgenic mice. Am J Physiol Endocrinol Metab 2009;297(6):E1339-48.


6. Yasoda A et al. Systemic administration of C-type natriuretic peptide as a novel therapeutic strategy for skeletal dysplasias. Endocrinology 2009;150(7):3138-44. Free access.



7. Wendt DJ et al. Neutral endopeptidase-resistant C-type natriuretic peptide variant represents a new therapeutic approach for treatment of fibroblast growth factor receptor 3-related dwarfism.J Pharmacol Exp Ther 2015;353(1):132-49. Free access.



8. Lorget F et al. Evaluation of the therapeutic potential of a CNP analog in a Fgfr3 mouse model recapitulating achondroplasia. Am J Hum Genet 2012;91(6):1108-14. Free access.



9. Hoover-Fong M et al.Vosoritide in children with achondroplasia: Updated results from an ongoing Phase 2, open-label, sequential cohort, dose-escalation study. Presented at the American Society of Human Genetics 2016 Meeting. Abstract Book p.1301: 2347W. Free access.



10. Ono K et al. The ras-GTPase activity of neurofibromin restrains ERK-dependent FGFR signaling during endochondral bone formation. Hum Mol Genet 2013;22(15):3048-62. 

sexta-feira, 2 de fevereiro de 2018

Tratando a acondroplasia: sexto ano online e novidades

Aniversário

Nove anos atrás, eu estava participando de um pequeno grupo de discussão on-line, numa época em que os blogs e as mídias sociais ainda não eram tão populares como agora, e publiquei um pequeno resumo do que eu estava lendo sobre a acondroplasia. Naquela época, tendo já conversado com vários investigadores no campo e com alguns representantes de associações de pais e pacientes, percebi que a informação técnica e os avanços que eu via na literatura não eram fáceis de serem alcançados pela comunidade interessada. Nesse pequeno artigo, meu foco era a perspectiva futura e não reproduzir revisões que os especialistas já estavam fazendo tão bem. Reuni todas as estratégias potenciais que eu encontrei na literatura que poderiam ser usadas para tratar a acondroplasia em alguns parágrafos. 

Como a maioria dos participantes daquele grupo de discussão não tinha antecedentes médicos, tentei usar menos jargão ​​e traduzir a linguagem técnica para um vocabulário mais digerível. Eu tinha esperança.

Esse texto recebeu alguns comentários positivos e foi adotado por uma das associações. E foi a semente para este blog. 

É isso aí! Há seis anos, comecei o blog Tratando a Acondroplasia para compartilhar o que aprendia com todos os interessados ​​em entender a acondroplasia e o trabalho em andamento para vencer a mutação genética que leva a essa displasia esquelética.

Existem dois tipos de artigos publicados no blog. O primeiro compreende revisões dos mecanismos da desordem genética e no segundo estão aqueles que analisam estratégias potenciais the tratamento. No entanto, procuro incluir um pouco de base sobre os mecanismos envolvidos em cada estratégia nos textos sobre terapias. 

Até hoje, o blog recebeu mais de 300 mil visitas. Quando reviso as estatísticas, posso ver que a maioria dos visitantes está mais interessada nas potenciais terapias e soluções para a acondroplasia, o que me faz concluir que o blog está no caminho certo. 

O blog tornou-se um pouco silencioso ultimamente, como mencionei em um artigo anterior. E, como eu disse antes, isso tem mais a ver com a minha percepção de uma ligeira diminuição em tópicos que podem ser interessantes para os leitores do que por qualquer outro motivo. 

Novidades, novidades, novidades

E, apenas para nos manter atentos e atualizados, estou feliz em compartilhar com você que existe mais uma estratégia que pode se tornar uma opção forte para o tratamento da acondroplasia. 

Apenas dois dias atrás, um empresa de investimentos de risco (venture capital) em biotecnologia chamado BridgeBio anunciou o estabelecimento da QED Therapeutics, uma nova iniciativa para continuar a pesquisa com o BGJ398, uma pequena molécula agora chamada infigratinib, que foi projetada para bloquear FGFRs, mas que tem mais afinidade com o FGFR3. Ela foi projetada com o objetivo de tratar vários tipos de câncer que usam FGFRs para crescer. Para saber mais sobre a QED, visite seu site aqui.

O infigratinib já foi testado em um modelo animal de acondroplasia e mostrou resultados promissores convincentes (1). Este estudo liderado por Laurence Legeai-Mallet, uma mestra em displasias relacionadas ao FGFR3, também foi revisado aqui no blog em 2016: Tratando a acondroplasia: NVP-BGJ398, um inibidor de tirosina quinase, restaura o crescimento ósseo em um modelo de acondroplasia

Esta revisão começa com um pequeno resumo da acondroplasia e da biologia por trás dessa displasia esquelética. Ela pode ajudar-lhe a ter uma visão melhor da questão (como eu disse, misturo tópicos ...).

Em resumo, o infigratinib foi administrado em doses inferiores às destinadas ao tratamento do câncer e, basicamente, conseguiu resgatar o crescimento ósseo no modelo testado. É importante notar que, tendo já alcançado ensaios clínicos para câncer, o infigratinib mostrou um perfil de segurança equilibrado. Agora, ele deve ser testado no contexto do corpo em desenvolvimento e a razão é simples. Embora a molécula mostre mais afinidade com o FGFR3, também pode bloquear outros FGFRs, então precisamos entender se haveria problemas de segurança no organismo em crescimento exposto ao infigratinib antes de se iniciar o desenvolvimento clínico em crianças. Se for provado ter segurança, então a justificativa para seu uso seria forte, já que ele bloqueia diretamente a proteína que causa a acondroplasia em comparação com outras drogas, como o vosoritide, que funciona indiretamente.

Estes são tempos agitados. Alguns anos atrás, eu ouvi de um investigador de renome que "no futuro próximo o problema não será tratar ou não acondroplasia. O problema será escolher qual medicamento usaremos para tratá-la". Isso será verdade para as novas gerações. 

Obrigado

Obrigado pelo seu interesse no blog Treating Achondroplasia. Espero que continue sendo útil para você!

Referências


1. Komla-Ebri Det al. Tyrosine kinase inhibitor NVP-BGJ398 functionally improves FGFR3-related dwarfism in mouse model. J Clin Invest 2016;126(5):1871-84. Acesso livre.

quinta-feira, 1 de fevereiro de 2018

Treating achondroplasia: sixth year online and news

Anniversary

Nine years ago, I was participating in a small online discussion group, in a time when blogs and social media were not yet as popular as now, and published a small summary of what I was reading about achondroplasia. 

At that time, having already talked with a number of investigators in the field and with a few representatives of advocacy groups I realized that the technical information and advances I was seeing in the literature were difficult to reach by the interested community. In that short article, my focus was perspective rather than reviewing what experts were doing already so well. I put together all potential strategies I found in the literature that could be used to treat achondroplasia in a few paragraphs. As most of the participants on that discussion group had no medical background I tried to use less heavy jargon and translate technical language to a more digestible vocabulary. I had hope.

That text received some positive feedback and was adopted by one of the advocacy groups. And was the seed for this blog.

That's it! Six years ago I started the Treating Achondroplasia blog to share what I was learning with all those interested in understanding achondroplasia and the ongoing work to beat the genetic mutation that leads to this skeletal dysplasia.

There are two kinds of articles published in the blog. The first type comprises reviews of the genetic disorder mechanisms and in the second there are those reviewing potential strategies. Nevertheless, I keep trying to mix both topics, to give a bit of background on the mechanisms involved in each strategy.

As of today, the blog has received more than 300K visits. When I review the statistics I can see that most visitors are more interested in the potential therapies and solutions for achondroplasia, so I think the blog is in the right track.

The blog has become a bit silent lately, as I mentioned in a previous article. And as I said then, this has more to do with my perception of a slight decrease in topics that may be interesting for the readers than for any other reason.

News, news, news

And, just to keep us on track and aware, I am happy to share with you that there is one more strategy that may become a strong option for the treatment of achondroplasia.

Just two days ago, a biotech venture called BridgeBio announced the establishment of QED Therapeutic, a new initiative to continue the research with BGJ398, a small molecule now called infigratinib, that was designed to block FGFRs, but which has more affinity with FGFR3. It was designed aiming to treat several kinds of cancer that use FGFRs to grow. To learn more about QED, visit their website here.

Infigratinib has been already tested in an animal model of achondroplasia and showed compelling promising results (1). This study leaded by Laurence Legeai-Mallet, a master in FGFR3-related dysplasias, was also reviewed here in the blog in 2016: Treating achondroplasia: NVP-BGJ398, a tyrosine kinase inhibitor, restores bone growth in a model of achondroplasia. This review starts with a tour through achondroplasia and the biology behind this skeletal dysplasia. It may help you to have a better view of the landscape (as I said, I mix topics...). 

In short, infigratinib was given in doses lower than those intended for the treatment of cancer, and basically was able to rescue bone growth in the tested model. It is important to note that, having already reached clinical trials for cancer, infigratinib showed a balanced safety profile. Now, it must be tested in the context of the developing body and the reason is simple. Although the molecule shows more affinity to FGFR3, it can also block other FGFRs, so we need to understand whether there would be safety issues in the developing organism exposed to infigratinib before it reaches the clinical development in children. If proven to be safe, then the rationale for its use would be strong as it directly targets the protein that causes achondroplasia compared to others such as vosoritide, that works indirectly.

These are exciting times. Some years ago, I heard from a renowned investigator that "in the near future the problem won't be to treat or not achondroplasia. The problem will be to decide which drug we will use to treat it". This will be true for the new generations.

Thank you

Thanks for your interest in the Treating Achondroplasia blog. I hope it keeps being useful for you!

References


1. Komla-Ebri Det al. Tyrosine kinase inhibitor NVP-BGJ398 functionally improves FGFR3-related dwarfism in mouse model. J Clin Invest 2016;126(5):1871-84. Free access.