A doua generatie de terapii sunt in prezent, sau vor intra cat de curand in teste clinice. Acestea includ transplanturi de celule (glia olfactiva ensheathing, celulele Schwann, celule stem ale maduvei osoase, celule stem neurale, celule progenitoare oligodendrogliale, celule stem embrionare), nogo si blocanti ai receptorilor nogo, chondroitinaza, factori de crestere, litiul si multe altele. Se considera ca aceste terapii stimuleaza o regenerare modesta in maduva spinarii si au recuperat mai multe functii la cativa pacienti.
A treia generatie de terapii va fi o combinatie intre terapii care va imbunatati substantial mai multe functii la pacienti, indeplinind acea definitie pe care unii ar numi-o "cura"” a leziunii maduvei spinarii. Combinatia optima va fi probabil diferita, in functie de fiecare individ. Imbinarea dintre terapii trebuie sa includa nu numai pe acelea care regenereaza axonii spinali, ci si remielinizarea si inlocuirea neuronala, inclusiv motoneuronii.
Ce putem invata din aceste experiente? Voi descrie mai jos opt exemple de terapii pentru leziunile maduvei spinale, ex. Methyprednisolone, recuperare locomotorie, fampridina, cethrin, anticorpi nogo si celule stem embrionare, celule stem din maduva osoasa si terapii combinate cu celule sangvine mononucleare si litiu. Am ales aceste tratamente pentru ca fiecare dintre ele au fost, sau sunt in prezent in teste clinice. Voi descrie evolutia fiecareia dintre terapii la zi, lectiile invatate din experienta si probabilitatea de reusita a primelor terapii restaurative si combinate.
Methylprednisolone (MP)
MP a fost prima terapie demonstrata ca fiind eficienta in tratarea leziunii maduvei spinarii. In anii 1970 neurochirurgii au folosit doze mari din medicamentul metilprednisolon cu glucocorticoizi anti-inflamatori pentru a trata arahnoidita si ranirea capului. Anumiti clinicieni s-au intrebat daca MP ar fi efecient in tratarea leziunilor acute ale maduvei spinarii. In 1979, zece centre care se ocupau de leziunile maduvei spinarii si-au unit fortele pentru a realiza primul dublu studiu clinic in orb, randomizat/aleator, cu doze mari si doze mici de MP pentru tratarea leziunilor acute ale maduvei spinarii.
Primul Studiu National al Leziunilor Acute ale Maduvei Spinarii (NASCIS 1) a ales aleatoriu 300 de pacienti carora li s-a administrat 1000 mg/zi sau 100 mg/zi, intravenous, timp de 10 zile, la 24 de ore dupa lezare. Studiul nu a descoperit diferente semnificative intre cele doua doze de MP. Totusi, in 1982, studiile pe animale au aratat ca au fost necesare doze mult mai mari (30 mg/kg) pentru a inhiba peroxidarea lipidelor si ca a fost necesar un tratament timpuriu pentru a reduce calciul extracelular in celule pentru a preveni ischemia post-traumatica. Opiaceul blocant al nalaxonului a avut efecte benefice la animale si a necesitat o faza 2 a testului.
Al Doilea Studiu National al Leziunilor Acute ale Maduvei Spinale (NASCIS 2) a ales aleatoriu 487 de pacienti cu placebo, administrand doze mari de MP (30 mg / kg in bolus, urmate de 5,4 mg / kg / ora mai mult de 24 ore). Incepand cu 1985, testul a propus izolarea pacientilor prin timpul mediu de tratament, care era de 8 ore, evaluand efectele de sincronizare tratament. NASCIS 2 a aratat ca doza ridicata de MP a imbunatatit recuperarea senzoriala si motorie, in comparatie cu placebo daca tratamentul s-a administrat in arcul a 8 ore, decat dupa 8 ore. Naloxon a avut efecte intermediare, intre MP si placebo. MP nu a fost asociat cu o rata semnificatica de morbiditate sau mortalitate. Din 1991-1993, < 50% dintre pacientii cu leziuni spinale din Colorado au primit MP, medicii avand tendinta de a le administra medicamentul pacientilor cu leziuni mai severe.
Al Treilea Studiu National al Leziunilor Acute ale Maduvei Spinale (NASCIS 3) a ales aleatoriu 499 pacienti cu leziuni acute si i-a tratat pe toti in primele 8 ore cu 30 mg / kg in bolus MP, urmate de 5.4 mg/kg/ora timp de 24 ore (MP24), MP administrat timp de 48 ore (MP48), sau tirilazad mesylate (TM) 2.5 mog in bolus administrat la fiecare 6 ore, timp de 48 ore (TM48). Timpul mediu de tratament a fost 3 ore. Toate cele trei tratamente au avut rezultate asemanatoare atunci cand au fost initiate in primele 3 ore, insa MP48 a fost mai bun si decat MP24, si decat TM48 atunci cand a fost administrat la mai mult de 3 ore dupa accident. Tratamentele nu au fost asociate cu o rata semnificativa de mortalitate sau morbiditate, cu exceptia unei rate crescute de pneumonie la pacientii care au primit MP48.
Grupul NASCIS a recomandat MP24 atunci cand se putea incepe tratamentul in primele 3 ore, MP48 la inceperea tratamentului intre 3-8 ore si deloc MP daca tratamentul nu putea fi initiat in primele 8 ore de la accident. Cateva teste aleatorii au confirmat efecte benefice si siguranta in folosirea MP la pacientii umani suferinzi de leziuni ale maduvei spinale si conditiile ascociate cu acestea. Totusi, un studiu aleatoriu si alte cateva studii retrospective au sugerat ca MP poate fi ineficient. Un studiu sugereaza ca studiile retrospective privind MP sunt partinitoare, deoarece medicii tind sa administreze MP pacientilor cu leziuni mai severe. Cu toate acestea testele NASCIS au fost criticate. Astazi in Statele Unite, MP este o optiune, nu un tratament standard al leziunilor maduvei spinarii.
Exercitiul Locomotor
Multi doctori considera ca recuperarea mersului este putin probabila dupa leziunea maduvei spinarii, astfel, putini dintre ei incurajeaza pacientii sa mearga dupa accident. In 1992 Wernig & Muller au raportat ca folosirea intensa a exercitiilor pe covorul rulant a recuperat mersul pe jos neasistat la 8 pacienti, inceput la 5-20 luni dupa accident. Pana in 1995, Wernig & CO au studiat 89 pacienti (44 critici, 45 acuti) cu leziuni ale maduvei spinarii. 44 dintre pacientii cronici s-au antrenat timp de 3-20 saptamani, 33 erau initial restrictionati la scaunul cu rotile si nu puteau sa stea in picioare sau sa mearga. Dupa exercitiul fizic, 25 (76%) din cei 33 constransi la scaunul cu rotile au reusit sa mearga neasistati. Dintre cei 11 care mergeau inainte de exercitiu, toti au reusit performante mai bune de viteza si rezistenta. In 1998, continuarea studiului], la 6-72 luni dupa exercitiu, 31 din 55 pacienti cronici care isi recuperasera mersul neasistat, isi pastrau aceasta performanta, trei o imbunatatisera si unul renuntase la mers. Din cei 41 care initial avea leziuni acute ale maduvei spinarii, 15 s-au imbunatatit si unul a renuntat la mers.
In 1998, Institutul National de Sanatate (NIH) a comisionat un studiu multicentric pentru a compara efectul greutatii la banda de alergare si al greutatii cand exercitiile se fac la sol. Testul Locomotor in Leziunile Maduvei Spinarii, sau SCILT] au aratat ca < 10% dintre pacientii cu ASIA B, 92% din cei cu ASIA C si 100% din cei cu ASIA D si-au recuperat capacitatea de a merge la > 0.8 m/secunda si peste 260 metri in 6 minute. Clasificarea ASIA (American Spinal Injury Association = Asociatia Americana s Bolnavilor cu Leziuni Spinale) B se refera la o leziune care pastreaza doar senzatiile percepute mai jos de locul leziuniii, inclusiv anala. ASIA C indica leziuni ce percep senzatii anale sau functii ale sfincterului si functii motorii simtite mai jos de locul lezat, dar la mai putin de jumatate din zece muschi cheie au forta ce depaseste gradul 3 din 5 (0 = paralizie; 1 = usor; 2 = definit; 3 = anti-gravitate; 4 = la rezistenta; 5 = normal). ASIA D indica leziuni suferite de 5 sau mai multi muschi cheie avand gradul 3 sau mai mare de afectare a fortei. SCILT nu arata nicio diferenta intre exercitiile cu suportarea greutatii pe covorul rulant si mersul pe pamant plat.
Desi exercitiul intensiv poatea restabili functiile locomotorii la animale dupa leziuni severe ale maduvei spinarii, descoperirea faptului ca > 90% dintre pacienti cu leziuni incomplete ale maduvei spinarii isi pot recupera mersul neasistat chiar si fara covorul rulant a luat prin surprindere pe multi dintre medici. In ciuda rezistentei initiale, aceasta descoperire transforma optica asupra conceptului de reabilitare in leziunile spinale. Pacienti cu functii motorii incomplete pot merge. Multi investigatori examineaza acum efectele exercitiilor pe covorul rulant asupra pacientilor cu ASIA A (completa) sau B (incompleta senzorial). Altii pun la punct alte tehnici de terapie fizica, in combinatie cu stimularea electrica a functiilor, receptori agnostici de serotonina si alte metode de crestere a controlului motor.
In concluzie, studiile timpurii din anii 1990 au raportat ca exercitiile fizice de greutate executate pe covorul rulant au reusit sa restabileasca functiile locomotorii neasistate, la bolnavii cu leziuni ale maduvei spinarii. In 1998, NIH a fondat SCILT pentru a studia influienta exercitiului fizic cu sustinerea greutatii pe covorul rulant, la pacientii suferinzi de leziuni incomplete ale maduvei spinarii. In mod surprinzator, studiul a relevat ca > 90% dintre pacientii cu functii motorii incomplete si-au recuperat forta locomotorie neasistata, fie ca au facut exercitii pe covorul rulant sau exercitii la sol, sugerand ca majoritatea pacientilor care si-au pastrat functiile motorii dupa accident, si-au recuperat mersul daca au facut exercitiile. Multi terapeuti examineaza acum diversi adjuvanti pentru formarea locomotorie.
Fampridina (4-AP)
Traumatismul, ischemia si inflamatiile demielinizeaza maduva spinarii. 4-aminopyridine (4-AP sau fampridina) blocheaza canalele de potasiu pe axonii demielinizati, imbunatatesc conductibilitatea si sporesc eliberarea neurotransmitatorilor. In 1981, Bostock & CO a raportat ca 4-AP imbunatateste conductibilitatea in axonii demielinizati, iar Zangger & CO a aratat ca aceasta faciliteaza deasemenea ritmurile spinale locomotorii L-DOPA induse animalelor cu leziuni. In 1986, Eliasson & CO a aratat ca 4-AP restabileste conductibilitatea in nervul cardiac si radacinile spinale, la animale. In 1987, Bowe & CO a confirmat ca 4-AP imbunatateste conductibilitatea in axonii demielinizati, iar Blight & Gruner a descoperit ca 4-AP a imbunatatit raspunsurile vestibulospinale libere la pisicile cu leziuni. In 1989, Blight & CO a studiat efectele 4-AP la catei si au propus teste clinice cu 4-AP in leziunile maduvei spinarii.
In 1993, Hansebout & CO a facut un dublu test incrucisat in orb cu 4-AP la opt pacienti, descoperind ca medicamentul a imbunatatit functiile motorii si senzoriale. Hayes & CO a confirmat ca efectele 4-AP asupra functiilor si motricitatii au demonstrat potential la pacientii cu leziuni ale maduvei spinarii. In 1997, Segal & Brunnemann au descoperit ca 4-AP imbunatateste functiile pulmonare la pacientii tetraplegici suferind de leziuni ale maduvei spinarii. In 1997, Acorda Therapeutics a acordat licenta de folosire a patentului de tratament cu 4-AP in leziunile maduvei spinarii. In 1998, Potter & CO a efectuat un test aleatoriu incrucisat cu medicamentul realizat pe baza de 4-AP (Fampridine SR) de catre Elan. In 1999, Acorda a incheiat un parteneriat cu Elan pentru a dezvolta Fampridine SR, incluzand studii preclinice, studii pentru a evalua farmocinetica intravenoasa, intratecala, orala a 4AP la animale si oameni.
In 2001, van der Bruggen & CO a descoperit ca 4-AP (0.5 mg/kg) nu a imbunatatit functiile neurologice la 20 pacienti cu leziuni spinale cronice incomplete. Totusi, 4-AP a demonstrat imbunatatiri motorii potentiale la pacientii cu leziuni cronice ale maduvei spinarii iar Grijalva & CO a ales aleatoriu 27 de pacienti supunandu-I tratamentului cu 4-AP sau placebo si a descoperit ca 30 mg / zi de 4-AP administrat timp de 12 saptamani a imbunatatit functiile neurologice la 69% dintre pacienti, in contrast cu 49% imbunatatiri inregistrate la pacientii carora li s-a administrat placebo. In 2004, Deforge & CO nu au descoperit nicio diferenta intre 4-AP (40 mg/zi) si placebo, administrate la 15 persoane care mergeau dupa o leziune a maduvei spinarii.
Din 2005 pana in 2007, dupa faza 2, Acorda a realizat aleatoriu teste cu farmocinetice si teste de siguranta, grupate in faza 3 de teste controlate cu placebo, in care au fost implicate 800 de pacienti cu leziuni cornice ale maduvei spinarii, pentru a detecta efectele Fampiridinei SR asupra spinasticitatii. Ambele teste (inca nefacute public) au aratat o diferenta semnificativa intre Fampiridina SR si placebo. Totusi Acorda a realizat doua teste clinice grupate in faza 3, care au aratat ca Fampiridina SR imbunatateste in mod substantial performanta mersului la bolnavii de scleroza multipla (MS).
In concluzie, in mai mult de zece ani de teste clinice rezultatele au fost presarate cu promisiuni si rezultate conflictuale privind efectele administrarii de 4-AP la bolnavii cu leziuni ale maduvei spinarii. In mod surprinzator testele au demonstrat ca persoanele care sufera de leziuni ale maduvei spinarii raspund la placebo. Peste 40% din pacienti au raspuns la la placebo si se pare ca jumatate dintre ei au raspuns la 4-AP. Pana cand se vor descoperi teste cu rezultate mai bune, ar fi bine sa se aleaga o situatie care genereaza raspunsuri la 4-AP si care s-a demonstrat eficienta in leziunile maduvei spinarii.
Anticorpul Nogo-A
In 1990, Schwab & CO a uluit lumea cu studiul sau care arata ca IN-1, un anticorp impotriva unui component mielinic inca neidentificat, a stimulat regenerarea tractului corticospinal la sobolani. Prima demonstrare a tratamentului care regenereaza maduva spinarii, lucrarea care a convins multi cercetatori neurologi ca Aguayo si David, ca au avut dreptate cand au afirmat ca exista ceva in mielina centrala care stopeaza cresterea axonilor. Din nefericire, anticorpul IN-1 a fost promiscuu si s-a legat de mai multe proteine. A fost nevoie de zece ani pentru ca Schwab si colegii sai sa poata izola si clona gena pentru proteina numita Nogo. Odata ce proteina purificata a fost in sfarsit disponibila, Novartis a eliberat licenta de patent pentru tratament cu anticorp Nogo al leziunilor maduvei spinarii si a inceput un program intensiv pentru a dezvolta prima terapie regenerativa a maduvei spinarii.
Multi investigatori au incercat abordari diferite pentru a folosi descoperirea conform careia proteina mielinica bazata pe inhibitor de crestere, a regenerat leziuni ale maduvei spinarii. De exmplu, Huang & CO a raportat ca vaccinarea soarecilor cu maduva poate induce anticorpi care stimuleaza regenerarea maduvei spinarii, o abordare care a fost validata mai tarziu, atunci cand chiar proteina Nogo a fost aceea care a determinat daca vaccinarea a indus anticorpi impotriva Nogo. Daca vaccinarea va induce anticorpi care pot stimula regenerarea maduvei spinarii, aceasta va fi cu adevarat o abordare de terapie foarte puternica.
Novartis a dezvoltat anticorpi specifici nogo-A, care au imbunatatit rezultatul comportamental si plasticitatea corticospinala la soareci dupa accident, a stimulat regenerarea corticospinala la marmote, au crescut plasticitatea in diverse stadii de pregatire. Dupa ce s-a demonstrat ca anticorpii au patruns in maduva spinarii atunci cand au fost infuzati intratecal, dupa ce s-a aratat ca anticorpul anti-Nogo-A stimuleaza germinarea axonilor corticospinali la maimutele macaci si ca tratamentul reface proiectiile cu serotonina la sobolani dupa o leziune a maduvei spinarii, anticorpul Nogo-A a fost administrat in teste clinice pacientilor umani cu leziuni ale maduvei spinarii.
Faza 1 de teste Novartis cu anticorpul Nogo-A (ATI355) a fost finalizata de curand. Faza 1 de teste (Identificator al Testului Clinic Guvernamental NCT00406016) a fost de fapt un studio multi-centric deschis pentru a costata fizabilitatea, siguranta si gradul de toleranta la infuzarea continua a cinci doze de ATI355 administrate intratecal pacientilor, incepand cu ziua 4-a pana la a 14-a dupa suferirea leziunii. Pacientii paraplegici si tetraplegici din grupul ASIA au fost inclusi in acesti test. Pacientii tetraplegici care au necesitat respiratie artificiala au putut primi tratamentul pana la cel mai tarziu 60 zile dupa accident, imediat ce au fost deconectati de la ventilator. Pacientii cu sectionare anatomica completa sau cu obstructia canalului spinal, leziuni multiple ale maduvei spinarii, leziuni cauda equina, leziuni ale plexului lombar, leziuni severe la cap si boli sistemice, au fost exclusi din studiu/test. A inceput o faza 2 a testului, ceea ce indica faptul ca faza 1 a testului a fost sigura si fezabila.
In concluzie, dezvoltarea anticorpului Nogo a avut nevoie de aproape doua decenii de la descoperirea sa initiala, si desoperirea ca ceva anume din mielina inhibeaza regenerarea axonilor spinali. Tratamentul a fost validat in multe studii de laborator, faza 1 a fost realizata complet, ceea ce indica siguranta si fezabilitate. Testele fazei 2 ce vor urma, vor optimiza terapia si masurile de urmat, pentru ca acestea sa poata fi folosite in studiile unei faza 3 pivot pentru o mai mare eficacitate.
Cethrin
In 2001, Strittmatter & CO a descries receptorii pentru Nogo. Receptorii, la fel ca multi alti factori care opresc cresterea axonilor si migratia celulara, inhibeaza cresterea axonala prin activarea mesagerului celular rho cu kinaza rho. Laboratorul Strittmatter a identificat 66 fragmente de aminoacid de Nogo care blocheaza receptorul Nogo si alti blocanti ai receptorilor Nogo. Ei au aratat chiar ca MP si Nogo-66 au efecte sinergistice asupra regenerarii. Lucrand mai departe cu Biogen, ei au descoperit ca chiar proteina solubila a receptorului Nogo leaga puternic moleculele care inhiba cresterea axonala si imbunatateste recuperarea duoa o contuzie a maduvei spinale.
Intre timp, dupa studierea modelului de activare a rho in maduva spinarii, Lisa McKerracher a propus o noua abordare pentru a induce rho sa stimuleze repararea si regenerarea dupa leziunea maduvei spinarii. Ea a folosit toxina bacteriana C3 pentru a inhiba rho, modificand-o astfel incat sa intre in celule. Cercetatoarea a fondat compania Bioaxone pentru a dezvolta medicamentul. Proteina BA-210 rezultata in celula-permeabila recombinanta a prevenit deteriorarea secundara si a stimulat recuperarea functiilor in traumatismul vertebro medular (TVM). BA-210 sau Cethrin a fost ulterior foolosit in faza 1 a testelor clinice. Bioaxonul a fost de curand cumparat de Alseres Pharmaceuticals (fosta Boston Life Sciences).
Testul cu Cethrin (identificator clinic cunoscut ca NCT00500812) a fost un studiu de test clinic Faza I/II pentru a evalua siguranta, tolerabilitatea si farmacokinezia BA-210 si a statutului neurologic al pacientilor care au urmat administrarea unei singure aplicatii extradurale cu Cethrin in timpul interventiei chirurgicale, in traumatismul acut spinal si cervical. Toti pacientii au fost ASIA A (complet). Derulat din februarie 2005 pana in octombrie 2008, datele finale colectate in timpul testului au fost date publicitatii in iunie 2009. Testul a comparat administrarea a 0,3; 1; 6; si 9 mg de BA-201, aplicat pe suprafata dura a maduvei spinarii vatamate, in timpul interventiei chirurgicale care expunea maduva spinarii la decompresie.
Prezentarea rezultatelor fazei 1 de test cu Cethrin a sugerat posibile efecte benefice ale Cethrinului in recuperare dupa un TVM. La cei 37 pacienti care au intrat in testare nu au fost descoperite efecte secundare adverse. Toti pacientii au fost ASIA A (la admitere). Date colectate de la pacienti pe durata a sase luni indica factul ca 28% dintre pacienti (10 din 36) si-au imbunatatit cu unul sau mai multe trepte ASIA, in comparatie cu rezultatele publicate in literatura de specialitate, de 6,7%. Cinci dintre pacienti au avut imbunatatiri trecand la ASIA C si doi au trecut la ASIA D. Un pacient a murit din cauza unui sindrom de detresa respiratorie acuta.
O faza a 2-a a testului va incepe imediat ce se va evalua siguranta si eficienta Cethrinului in subiectii adulti care sufera de leziuni cervicale acute ale maduvei spinarii. Testul de proba este aleatoriu, in dublu orb si cu control placebo, folosind un motor de inregistrare ASIA pentru a masura rezultatele primare. Vor fi comparate sase grupuri experimentale: Placebo, 1 mg, 3 mg, 6 mg, 12 mg si 18 mg de Cethrin. Toate tratamentele vor fi aplicate epidural in timpul interventiei chirurgicale care expune maduva la decompresie, sau pentru alte scopuri in timpul primelor saptamani de dupa suferirea leziunii.
Olfactory Ensheathing Glia (OEG)
Nervul olfactiv este singura parte a sistemului nervos central care se regenereaza in mod continuu la mamifere. Aceasta abilitate regenerativa a sa a fost atribuita celulelor olfactory ensheathing glial (OEG) care se nasc in mucoasa nazala si migreaza in bulbul olfactiv. Doucette sugereaza ca celulele OEG vor facilita regenerarea in alte parti ale sistemului nervos central, inclusiv in maduva spinarii. In 1996, Smale & CO a folosit celule OEG pentru a repara fornixul sectionat la sobolani. In 1997, Li & CO a folosit celule OEG pentru a repara tractul cortico-spinal la sobolanul adult. In 1998, Ramon-Cueto & CO a raportat ca transplantul de OEG a stimulat regenerarea maduvei spinale sectionate la sobolani.
In 2000, Barnett & CO a raportat ca celulele umane OEG pot remieliniza axonii. Imaizumi & CO a folosit celule OEG de la porci pentru a stimula regenerarea si remielinizarea maduvei spinarii. Ramon-Cueto & CO a raportat regenerarea functiilor la sobolani dupa o sectionare a maduvei spinarii. Multi cercetatori s-au entuziasmat la efectele pozitive pe care le aduc celulele OEG pentru acoperirea decalajului in leziunile cortico spinale. O companie (Alexion) a obtinut OEG din porci modificati genetic, ca substitut al celulelor umane.
In 2001, Lu & CO a raportat ca transplantul de tesut olfactiv nasal stimuleaza recuperarea partiala la sobolanii paraplegici adulti. La scurt timp dupa aceea, in Portugalia, Lima & CO a inceput transplantul de mucoasa nazala la pacienti cu leziuni spinale cronice si a raportat rezultate bune in recuperarea motorie, precum si a simtului pipaitului. In total el a transplantat mucoasa nazala la mai mult de 160 pacienti cu leziuni cronice ale maduvei spinarii. Cateva alte institutii, inclusiv Scoala Medicala a Universitatii din Osaka, au dorit sa continue studiul.
In Brisbane, MacKay-Sim & CO a cultivat cu success celule olfactive ensheathing prelevate din mucoasa nazala a 3 pacienti suferinzi de TVM si le-au transplantat in maduva spinarii. In comparative cu alti 3 pacienti suferinzi de TVM de aceeasi gravitate si cu aceleasi caracteristici, pacientii care au primit transplantul nu au aratat efecte adverse la transplant. Insa, nici nu au arata schimbari functionale semnificative sau dureri neuropatice la 3 ani dupa transplant.
In cel mai cuprinzator studiu publicat de pana acum, Huang & CO a transplantat la 171 pacienti cu TVM cronic, celule OEG izolate din bulbi olfactivi ai fetusilor avortati. Pacientii au demnstrat o crestere semnificativa a functiei senzoriale si motorii. Dobkin & CO a criticat studiul, pretinzand ca au existat complicatii care nu au fost raportate, iar cinci pacientii nu au avut imbunatatiri. Huang a negat aceste critici si a publicat alte studii care au aratat ca transplanturile cu OEG sunt sigure si eficiente. Pana in prezent, medicul a transplantat celule OEG la peste 1200 pacienti.
In concluzie, descoperirea ca celulele OEG faciliteaza regenerarea maduvei spinale la animale i-a entuziasmat pe medici. Carlos Lima din Portugalia a transplantat mucoasa nazala autologa la peste 160 pacienti cu TVM cronic, obtinand rezultate modeste. McKay-Sim din Brisbane a cultivat celule OEG din mucoasa nazala si le-a transplantat la 3 pacienti care, dupa 3 ani, nu au aratat efecte benefice semnificative. Huang in Beijing, a transplantat celule OEG fetale la peste 700 pacienti si a descoperit ca acestia si-au imbunatatit consistent simturile.
Celulele Stem Embrionare (HSE)
Descoperirea din 1977, facuta de Thomson & CO, si anume faptul ca celulele embrionare pluripotente umane (HES) pot fi izolate si cultivate la nesfarsit, a transformat profund cercetarea in domeniul celulelor stem. Primul studiu care a raportat eficienta celulelor stem embrionare pentru TVM a aparut in 1999. Deoarece mai multe transplanturi de celule s-au demonstrat benefice pentru TVM, (ex. Celulele strom ale maduvei, celulele stem neurale fetale si alte celule), oamenii s-au gandit ca singurul mod de a obtine celule pentru transplanturi este sa le colecteze din fetusi, sange sau maduva osoasa. Celulele HES (celule stem embrionare) pot produce multe tipuri de celule pentru transplanturi, inclusiv celule neurale, care, la randul lor pot produce neuroni, astrocite, microglia si oligodendroglia.
Geron a finantat studiile initiale care au dus la prima cultivare cu succes a celulelor HES. Lucrand cu Keirstead la UC Irvine, Geron si-a concentrate atentia asupra tratarii leziunilor maduvei spinarii cu celule progenitoare oligodendrogliale derivate din celule stem embrionare. Totusi, cu toate numeroasele comunicate privind testele clinice incepute inca din 2005, faza 1 de teste cu celule HES inca nu a fost aprobata de catre FDA.
Multi oameni au presupus ca intarzierile s-au datorat opozitiei manifestate de Administratia Bush la testele cu celule HES in America, inclusiv respingerea data de FDA in mai 2008. Unii oameni de stiinta sunt preocupati, deoarece primele teste clinice cu HES trebuie sa fie foarte atent pregatite. Dupa cum a subliniat Evan Snyder de la Institutul Burnham, "Ultimul lucru de care avem nevoie acum este un alt caz Jesse Gelsinger", referindu-se la tanarul de 18 ani care a murit in timpul unei geno-terapii la Universitatea Pennsylvania in 1999. Dupa moartea lui Gelsinger, FDA a inchis pentru mai multi ani teste geno-terapie. Fiind prima data cand se transplanteaza celule embrionare umane la om, testul se va desfasura la microscop si se va releva cu atentie orice efect advers.
In comunicarile publice, Thomas Okarma, Presedintele Geron, a sugerat ca aceasta companie programeaza sa studieze 40 de persoane suferinte de TVM acut. Testul se va concentra asupra pacientilor care sunt "completi" (ASIA A), aflati in primele doua saptamani de la accident. Nu este clar daca si cata imunosupresie se va folosi. Cercetatorii de la Geron au raportat ca celulele oligodendrogliale differentiate din celulele HES nu sunt tintele celulelor umane efector adaptive innascute si sunt rezistente la liza din anticorpii Neu5Gc. Totusi, Keirstead a sugerat ca imunosupresia pe termen lung ar putea fi necesara.
In concluzie, celulele stem embrionare umane au fost obiectul sperantelor dar si al controverselor. Datorita pluripotentei lor, multi cercetatori privesc aceste celule ca pe o sursa potentiala de celule pentru transplant. Geron este una dintre primele companii care a finantat cercetarea ce a dus la prima cultivare cu succes a celulelor stem embrionare umane, inca de acum zece ani. Celulele inca nu au atins stadiul de test clinic. Geron a ales sa se focalizeze asupra TVM in primul lor test clinic. Desi inca din anul 2005 s-au facut repetate comunicate publice, prima faza a testelor inca nu a fost aprobata de FDA. Testul va supune studiului un numar de 40 pacienti cu leziuni spinale subacute, carora li se vor administra celule oligodendrogliale diferentiate dintr-o linie de celule stem embrionare umane. O problema majora este respingerea imunitara a celulelor si daca va fi utilizata imunosupresia.
In 2010, Compania californiana Geron Corporation a primit unda verde pentru tratamentul unor pacienti cu probleme la coloana. Speranta este aceea ca, injectarea unui tratament pe baza de celule stem va ajuta la cresterea din nou a celulelor nervoase si va permite pacientilor sa-si recapete capacitatea motorie.
Terapii Combinate
Terapiile combinate au realizat cresteri semnificativ mai mari decat terapiile individuale. Pentru regenerarea maduvei spinarii, terapiile trebuie sa se adreseze urmatoarelor obstacole in calea regenerarii:
- Realizarea de conexiuni la locul ranit. Locul suferind de leziune spinala nu suporta regenerarea axonilor din mai multe motive. Locul suferind este dezorganizat, este plin cu celule inflamatorii, nu are molecule pentru adeziune celulara care sa ghideze cresterea axoniala si poate contine factori care inhibeaza cresterea axoniala. Prin urmare, multe laboratoare transplanteaza celule sau plaseaza acolo materiale biologice pentru a crea o legatura spre cresterea axoniala in locul lezat.
- Mentinerea sursei factorului de crestere. Axonii cresc incet, mai putin de un mm pe zi. Ei trebuie sa creasca mult, cam un metru, pentru a-si atinge dimensiunea originala. Pentru ca acest lucru sa se realizeze, trebuie sa fie mentinuta sursa factorilor de crestere. Mai multe neurotropine, inclusiv NGF, NT-3 si GDNF sunt factori critici de crestere. O modalitate ar fi aceea de a infuza acesti factori, insa mai bine este daca se stimuleaza fie celulele endogene, ori celulele transplantate pentru a secreta factori de crestere.
- Blocarea inhibitorilor de crestere. Exista mai multi factori care blocheaza cresterea axoniala in maduva spinarii. Cel mai bine definit este factorul Nogo bazat pe mielina. Alti factori includ glicoproteine extracelulare, cum ar fi CSPG. Primul poate fi blocat de anticorpii anti-Nogo-A, blocantii receptorului Nogo, inhibitorii rho, chiar si de receptorii proteinei solubile nogo. Al doilea poate fi digerat de enzime, inclusiv de chondroitinasa.
Terapiile individuale sunt testate in teste clinice. Pentru a testa terapiile combinate trebuie sa fie create retele de teste clinice care pot testa riguros si eficient terapiile. Am pus la punct in China o retea de teste clinice pentru a testa terapiile TVM. Numita China Spinal Cord Injury Network (ChinaSCINet), aceasta retea dispune in prezent de 25 centre in China, Hong Kong, si Taiwan, capabile sa testeze aleatoriu multi pacienti in fiecare an.
ChinaSCINet deruleaza primele teste clinice de terapii combinate TVM, ex. cu celule sangvine ombilicale mononucleare (UCBMC) si cu litiu. Multe laboratoare au raportat efecte benefice ale aplicarii UCBMC in TVM. In 2004, Yick & CO a raportat ca litiul stimuleaza regenerarea maduvei spinarii la sobolani. Ulterior, Su & CO a descoperit ca litiul stimuleaza proliferarea celulelor stem neurale in maduva spinarii, iar Dill & CO a demonstrat ca litiul stimuleaza regenerarea axonilor si recuperarea maduvei spinarii la sobolani.
Litiul stimuleaza celulele UCBMC sa secrete NGF, NT-3 si GNDF, prin urmare, noi am propus sa se continue in mod individual studiile cu litiu si celule UCBMC, in combinatie, urmate de blocanti inhibitori ai cresterii axoniale, cum ar fi anticorpul anti-nogo-A, receptorul proteinei nogo, cethrin si chondroitinasa. UCBMC si litiul sunt atragatoare ca prime terapii in testele clinice, deoarece ambele au fost folosite extins timp de multi ani. Daca UCBMC sunt eficiente, exista acum multe banci de sange din cordonul ombilical, pentru a suplini celulele. Litiul costa foarte putin si poate fi administrat oral.
Lectii invatate
Ce lectii am invatat din terapiile descrise mai sus in tratarea TVM? Trei lectii sunt limpezi:
- Proces Lent si Sinuos. Putine terapii trec prin etape de dezvoltare fara a avea carlige de sustinere majore. Timpul mediu pentru derularea terapiei depaseste zece ani, la toate terapiile, inclusiv cele descrise mai sus. De exemplu, dezvoltarea MP a avut nevoie de 13 ani (1977 pana in 1990) de la prima descoperire pre-clinica a NASCIS 2. Exercitiul locomotor pe covorul rulant cu sustinerea greutatii a avut nevoie de 14 ani (1991-2005). Fampridine (1987-in prezent) si anticorpul Nogo-A (1990-in prezent) foarte probabil vor avea nevoie de 20 de ani pentru a fi dezvoltate. Dezvoltarea Cethrinului a inceput in anul 2003 si este posibil ca testele clinice sa fie terminate inainte de 2013. OEG (1997-in prezent) si celulele stem embrionare (1997-in prezent) au avut deja nevoie de zece ani pana acum.
- Companiile, guvernul sau fundatiile care investesc milioane de dolari in dezvoltarea terapiilor, au nevoie de dovezi riguroase privind conceptul si eficienta tratamentului. In situatia companiilor, este deasemenea necesara protectia dreptului de proprietate intelectuala. O mare parte din timpul acordat dezvoltarii terapiilor, in marea lor majoritate, a fost consumat sau prelungit de perioada de cercetare care stabileste dovada conceptuala. In anumite cazuri, ex. MP si exercitii locomotorii, testele clinice si studiul dovezii conceptuale la animale, s-au desfasurat in paralel. Atat fampiridina cat si terapiile cu anticorp nogo au avut nevoie de zece ani de studii preclinice extinse, inainte ca medicamentul sa primeasca licenta de productie.
- In mod inevitabil studiile clinice sunt riscante. O singura greseala in conceptul unui studiu clinic poate trimite programul inapoi cu cinci ani. Este important sa existe date preclinice sistematice inainte de inceperea testului clinic. De exemplu, NASCIS 1 a comparat o aplicatie de zece zile cu 1000 mg/zi si 100 mg/zi fara a avea o concluzie optima asupra animalelor care sa indice doza optima si timpul de administrare a terapiei, astfel a pierdut 5 ani de munca. Alegerea gresita a rezultatelor masurilor, cum ar fi alegerea spasticitatii ca prim rezultat al testelor cu Fampiridina, a mai adaugat cinci ani la testarea fampiridinei asupra TVM. Nici celulele OEG, nici celulele HES nu au fost supuse testelor clinice controlate.
Timpii de dezvoltare al terapiilor pentru TVM pot fi atat de lungi, deoarece toate aceste terapii sunt primele din clasa lor de studiu. De exemplu, MP a fost primul medicament neuroprotectiv, exercitiile pe covorul rulant cu sustinerea greutatii a fost prima terapie de reabilitare recuperatorie, fampiridina a fost primul medicament de crestere a conductibilitatii, anticorpul nogo si cethrinul sunt primele terapii regenerative, iar transplanturile cu celule OEG si HES sunt, ambele, primele din clasa lor de studiu. Stabilirea modelelor este, inevitabil, o mare consumatoare de timp.
Retelele de teste clinice ar trebui sa reduca timpii de dezvoltare a tratamentelor, deoarece se cheltuie mult timp si bani pentru recrutarea si instruirea centrelor pentru testari clinice. Faptul ca exista etele de testari clinice pregatite si capabile sa testeze terapiile nu va imbunatati calitatea testelor clinice, insa, ar trebui sa accelereze si sa acopere costurile in mod semnificativ. Acest lucru va incuraja companiile sa investeasca in terapiile dedicate TVM.
Probabilitatea
Cat de curand putem astepta terapiile TVM?
In prezent, cele mai multe dintre terapiile TVM au avut nevoie de 10-20 ani pentru a termina testele clinice. Stabilirea unei retele de teste clinice si sporirea interesului manifestat de companiile farmaceutice in terapiile TVM, ar putea scurta timpul de dezvoltare. Totusi, pana cand va fi disponibila o noua finantare pentru testele clinice ale terapiilor TVM, rata de progres in dezvoltarea acestora nu va suferi modificari semnificative.
Din fericire, nu incepem de la zero si cateva dintre terapiile care promit sunt deja la punctul de incepere a testelor clinice. Sase din opt terapii descrise mai sus sunt, sau vor fi in curand, in teste clinice. Daca fiecare terapie are 50% sanse de succes, nu putem fi atat de ghinionisti incat toate testele clinice sa nu reuseasca. In cazul a 6 teste probabilitatea ca toate sase sa rateze este de 1 la 64. In mod clar, acest lucru ne stimuleaza sa avem cat mai multe teste clinice desfasurate in paralel. Motivul este acela ca, daca un test reuseste, castigam cu totii.
Probabilitatea ca un anumit test clinic sa reuseasca depinde, desigur, de terapie si de cantitatea datelor care sustin acea terapie, precum si de proiectul testului clinic. Daca cineva se grabeste sa faca teste clinice fara a avea prea multe date tehnice, isi asuma un mare risc de esec. De vreme ce s-au diminuat fondurile si facilitatile pentru testele clinice, s-a crescut posibilitatea de succes a acestora, accentul deplasandu-se asupra acelor terapii care detin cele mai multe date de sustinere.
Primul test clinic ce va restabili functiile la pacientii care au suferit TVM cronic sau subacut va spori entuziasmul si va atrage fonduri pentru alte teste. Daca oricare dintre testele descrise mai sus, sau din zecile de terapii care asteapta sa intre in testari clinice, are succes, cred ca si companiile vor investi in terapiile TVM. Prima terapie este intotdeauna proba cea mai grea in obtinerea de fonduri. Multe dintre terapii vor fi primele din clasa lor de studiu (ex. prima terapie regenerativa, prima terapie de transplant celular, prima terapie de remielinizare).
Doua tipuri de esec in testul clinic dauneaza comunitatii TVM, cercetatorilor si sponsorilor. Primul esec, cel mai rau dintre toate si profund daunator, il constituie studiile fals negative (ex. un test care indica in mod fals ca tratamentul este ineficient). Astfel de teste pot fi descurajate (ex. un test care nu are suficienti subiecti pentru a stabili o relevanta). Acelasi lucru se poate intampla daca se aleg rezultatele gresite. Al doilea esec il constituie testele neconcludente. Testele neconcludente pot proveni din insuficienta urmarire a subiectilor si a unei rate inalte de renuntari.
In sfarsit, este important de subliniat ca testele clinice care se arata a fi ineficiente nu sunt "esecuri". A arata ca o terapie nu functioneaza este la fel de important ca si a arata ca aceasta functioneaza. Pentru ca scuteste pierderile viitoare de timp si resurse cu acea terapie. Astfel, de exemplu, multi oameni cred ca celulele stem ombilicale sunt benefice in tratarea TVM. De fapt, cateva clinici de peste ocean se ofera sa finanteze tratamentul TVM cu celule stem ombilicale, de parca ar fi fost deja dovedit ca fiind eficient. Un test clinic desfasurat in mod riguros si care se demonstreaza a fi ineficient, poate stopa practicile perdante.
Rezumat si Concluzii
Multi oameni se intreaba frecvent cat timp va trece pana cand va fi disponibil un tratament pentru TVM. In ultimile doua decade aproximativ douasprezece terapii au trecut prin teste clinice. Pentru a ilustra cursul dezvoltarii unei terapii, am descris 8 terapii care au trecut sau trec in prezent prin teste clinice pentru tratarea TVM.
- 1. Doza mare de methylprednisolon (MP) este primul tratament pentru TVM care a fost testat printr-un test clinic aleatoriu cu control placebo.
- 2. Exercitiul locomotor prin controlul greutatii este prima terapie de reabilitare care a demonstrat ca restaureaza functiile dupa un accident TVM.
- 3. Fampiridina (4AP) este prima terapie care imbunatateste conductia in axonii demielinizati insa nu s-a demosntrat eficienta in TVM.
- 4. Anticorpul Nogo este prima terapie care a aratat ca regenereaza maduva spinarii la sobolani, iar aceasta acum se afla in faza 2 a testelor clinice.
- 5. Cethrin este o toxina bacteriana C3 recombinanta cu membrana permeabila care blocheaza rho, imbunatateste recuperarea animalelor si oamenilor si se afla in faza 2 de testare clinica.
- 6. Glia Olfactiva Ensheathing (OEG) a fost transplantata la > 1200 de pacienti cu TVM cronic, dar inca nu a fost supusa testelor clinice controlate.
- 7. Transplantul cu celule stem embrionare umane (HES) a fost anuntat ca intra in teste clinice de catre Geron inca din 2005, dar inca asteapta aprobarea in Statele Unite. FDA
- 8. Terapii Combinate. Reteaua TVM Chineza testeaza acum celulele mononucleare din sangele ombilical si litiul ca tratament combinat.
Istoria dezvoltarii terapiilor TVM ne invata trei lectii importante. Intai, evolutia si dezvoltarea tratamentului este lenta si sinuoasa, fiecare terapie durand 10 ani si chiar mai mult. In al doilea rand, o dovada riguroasa a conceptului este necesara pentru a fi prezentata companiilor, guvernelor sau fundatiilor care vor investi milioane pentru dezvoltarea terapiei. Si in sfarsit, testele clinice, in mod inerent, sunr riscante. O singura greseala in conceptul unui studiu clinic poate trimite programul inapoi cu cinci ani.
Dezvoltarea terapiilor curative pentru TVM vor necesita o larga retea clinita de testare, unde sa fie incercate in mod sistematic terapii combinate. Pentru a face sa "recreasca” un numar mare de axoni in locul lezat, terapiile au nevoie sa construiasca poduri de celule care induc cresterea axonilor, sa ofere o susrsa pe termen lung de factori de crestere si sa blocheze cresterea inhibitorilor in TVM, precum si sa inlocuiasca celulele. Stim ca fiecare din aceste lucruri este posibil.
China Spinal Cord Injury Network (Reteaua Clinica Chineza) incepe testele clinice in prima terapie combinata: celulele mononucleare din sangele ombilical si litiul ca tratament combinat. Mai multe grupuri au raportat ca celule sangvine din cordonul ombilical sunt benefice in cazul leziunilor maduvei spinarii, la modelele pe animale. Litiul stimuleaza regenerarea in maduva spinarii, stimuleaza proliferarea celulelor sangvine din cordonul ombilical si a celulelor neurale, deasemenea, stimuleaza productia de factori neurotrofici. Daca aceasta combinatie va fi eficienta, vom adauga blocanti de crestere a inhibitorilor.
Asadar, cat timp va dura? Din fericire, nu incepem de la zero. Sase din opt terapii descrise mai sus sunt, sau vor fi in curand, in faza de teste clinice. Alte terapii aduc dovezi conceptuale si ar trebui sa ajunga in curand la faza de testare clinica. Chiar daca fiecare dintre aceste terapii are doar 50% sansa de succes, exista si o sansa extrem de mare ca cel putin una sa reuseasca in urmatorii cativa ani. Timpul necesar pentru a dezvolta terapii curative combinate depinde de finantare si de existenta unei retele pentru testare clinica.
Sursa: Wise Young
Articol scris de Daniel Necsulescu, project manager ProStemCell.org. Toate drepturile rezervate.
ATENTIE: Preluarea acestui articol este INTERZISA fara acordul in scris al ProStemCell.org
