patologías de depósito lisosomal: la enfermedad de gaucher como sistema modelo. pilar giraldo
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Patologías de depósito lisosomal:
la enfermedad de Gaucher
como sistema modelo.
Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
Sº de Hematología.
Hospital Universitario Miguel Servet
Unidad de Investigación Traslacional
Hospital Universitario Miguel Servet
Centro de Investigación Biomédica en
Red de Enfermedades Raras
CIBERER
FEETEG
Un poco de historia…
Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
Grupo Multidisciplinar de Investigación en
Enfermedades Hematológicas y
Metabólicas de Depósito Lisosomal
Zaragoza 1993
Pilar Giraldo
3
Grupos de Investigación: 60
1
1
26
2 18
1
1
60 Grupos 9 CC.AA. 7
U-752
Por qué la hematología y las
enfermedades de depósito?
Pilar Giraldo
Hematopoyesis. Los protagonistas!
Médula ósea
Linfocitos B
immunoproteínas
BAZO
Linfocitos T
ANEMIA
trombocitopenia
macrófagos
Pilar Giraldo
plaquetas
Enfermedad de Gaucher
Modelo de
enfermedad por
defecto genético.
Pilar Giraldo
Características de la población
refractaria
Epidemiología
Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
Está sometido a la normativa legal y registrado con el nº 1971180032.
Acreditación de calidad según las Normas ISO2000-9001 Num. EC2751/07.
REGISTRO ESPAÑOL DE ENFERMEDAD DE GAUCHER
2011
1997. Diputación General de Aragón: REF: PCM 1094
1997. Fondo de Investigación Sanitaria. FIS 97/0527
Reg
istr
o E
sp
añ
ol d
e E
G
MAPA DE LAS CARACTERISTICAS CLINICAS, GENETICAS
DE LA EG EN PENINSULA IBERICA
Periodo de estudio: 1993-2010
Edad media al diagnóstico 26.3±19.8 a
Género: mujer 47.74 %, varón: 47.98%
Vivos: 90.4 % (tipo 1); 31.0% (tipo 3); 0% (tipo 2) FEETEG
92
Total 442
Giraldo P et al, 2011.
Reg
istr
o E
sp
añ
ol d
e E
G
1
3
2
19: 5,1%
Tipos
313: 87,6%
25: 7,6%
De la información recogida en el Registro Español
de la Enfermedad, conocemos que
de los 357 casos registrados desde 1993
% FEETEG
FEETEG
Enfermedad de Gaucher tipo 1
Edad al diagnóstico 3ªdécada Portadores de N370S 87,6 % Visceromegalias 95,6 % Enfermedad ósea 70,4 % Enfermedad de Parkinson 8,1 % Neuropatía periférica 10,9 % Déficit de vitamina B12 13,2 % Gammapatías mono/policlon 42,3 % Depósitos férricos aumentados 28,8 % Sin tratamiento 20,1 % Esplenectomía 28,1 % Cirugía ortopédica 27,5 %
Pilar Giraldo
J Hum Genet. 2007;52:391-6.
Mutation analysis and genotype/phenotype relationships of
Gaucher disease patients in Spain.
Alfonso P, Aznarez S, Giralt M, Pocovi M, Giraldo P; Spanish
Gaucher's Disease Registry.
Missense V15M
G113E
M123T
R120W
R131C
T134P
P182L
N188S
G195W
G202R
R257Q
P266L
W312R
Y313H
E326K*
G325W
L336P
S364N
S364R
N370S
G377S
P391L
R395C
N396T
V398I
D409H
L444P
R463C
R496H
Nonsense W(-4)X
R47X
R163X
R257X
R359X
Splicing IVS4-2A>G
Rec alleles Rec ex5-...10
Rec complete gen
RecNciI + c.1263-1317del55
RecNciI
Delection/insertions c.42-65 del 24
c.84insG
c.225-227delTAC
c.500insT
c.953delT
c.1214-1215delGC
c.1263-1317del55
c.1439-1445del7
c.1451delAC
c.1510-1513delTCT (465delS)
Others c.(-203)A>G
76 mutaciones
diferentes en
España
W(-4)X R47X T134P R163X N370S P391L N392I
D409H
L444P
R496H c.84insG c.708delC RecNciI L444P;E326K
W(-4)X Q169X Y313H N370S D409H L444P L444P;E326K c.1097_1098delGC
G202R I270P R359X
N370S L444P IVS5+1g>t
M123T M123K R359Q R395C c.1263_1317del55 c.1439_1445del7
N370S L444P c.838delT RecNciI
G202R R257X H311R R359Q
F109V W184R V191G N370S G377S N396T L444P R463C c.84insG IVS2+1 RecTL RecNciI Rec all gene L444P+E326K
G202R
N370S
R463C
R257Q
N370S
L444P c.1263_1317del55
R47X
R120W
T134P
G202R
N370S
G377S
L444P
R463C
c.84insG
c.500insT
c.1263_1317del55
c.1451_1452delAC
RecNciI
c.(-203)A>G;IVS4-2a>g
c.1263_1317del55
S364R
N370S
L444P
c.500insT
R163X
G195W
G195E
R285C
Y313H
N370S
G377S
D409H
L444P
c.84insG
c.203_204insC
c.1098insA
c.1263_1317del55
c.(-203)A>G;P391L
Rec(int2)
L444P;E326K
RecTL;c.1263_1317del55
R47X
G113E
R120W
N188S
G202R
R257X
L336P
S364R
N370S
V15M
T134P
G195W
G202R
W312R
G325W
N370S
G377S
D409H
Y412H
L444P
R463H
c.84insG
c.1263_1317del55
Rec all gene
N188S;E326K
L444P;E326K
P182L
G202R
N370S
Y313H
P391L
L444P
L444P;E326K
N370S G377S L444P c.1510_1512delTCT
G377S
G389E
D409H
L444P
c.500insT
c.1263_1317del55
RecNciI
c.(-203)A>G;P182L
E326K;N188S
R120W
G202R
N370S
P391L
L444P
c.1263_1317del55
G195E
L444P
N370S
L444P
Giraldo P et al, 2011.
Pilar Giraldo
Clin Genet 2011 In Press
Gaucher disease: Frequency analysis of the N370S and L444P mutations
in the Spanish population using pyrosequencing
Beatriz García-Rodríguez, Pilar Alfonso, Miguel Mallén, Miguel Pocoví,
Pilar Giraldo
Enfermedad de Gaucher
Pilar Giraldo
1990 Alglucerase Genzyme
1995 Imiglucerase
Pilar Giraldo
0 40 80
120 160 200 240 280 320 360 400
Basal 6m 1 y 2y 3y 4y
4 6 8
10 12 14 16 18 20
Basal 6m 1 y 2y 3y 4y
0 2 4 6 8
10 12 14 16 18 20
Basal 6m 1 y 2y 3y 4y Hígado
0 5
10 15 20 25 30 35 40
Basal 6m 1 y 2y 3y 4y Bazo
hemoglobina g/dL
plaquetas
x 109/L
Pilar Giraldo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PF RF Pain GH Vit SP ER MH
Spanish Population
Before ERT
After 24 m ERT
Qual Life Res. 2005 Mar;14(2):453-62.
Quality of life related to type 1 Gaucher disease:
Spanish experience.
Giraldo P, Solano V, Pérez-Calvo JI, Giralt M, Rubio-
Félix D; Spanish Group on Gaucher disease.
Enfermedad de Gaucher
Durante dos décadas de tratamiento enzimático hemos
comprobado el beneficio que proporciona a muchos
pacientes.
Sin embargo, persisten necesidades no satisfechas
195 pacientes
Weinreb N. Am J Hematol 2008
Enfermedad de Gaucher
La enfermedad de Gaucher tipo 1, (90-95%) se ha
considerado como enfermedad sin síntomas neurológicos.
Sin embargo se ha demostrado insistentemente que existe
una asociación con la enfermedad de Parkinson.
También hay mayor frecuencia de neuropatía periférica.
Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
Med Clin (Barc). 2008;131:175-9.
[Neurological manifestations in patients with
Gaucher disease and in their relatives]
Giraldo P, Capablo JL, Alfonso P, Latre P, García
B, Pocoví M; Grupo Español sobre Enfermedad
de Gaucher. Pacientes EG tipo 1
30 (32,6%)
Portadores de EG
36 (13,5%)
Pilar Giraldo
GLUCOCEREBROSIDASE GENE MUTATIONS AND RISK OF PARKINSON´S DISEASE IN
THE SPANISH POPULATION
García-Rodríguez B, Alfonso P, Capablo JL, Mallén M, Latre P, Pérez I, Giraldo P, Pocoví M.
García-Rodríguez B. Tesis Doctoral 2010
Pilar Giraldo
Enfermedad de Parkinson gen GBA
FEETEG
Variante c.(-203)A>G en el promotor
Otros genes
Genotipo Edad
dx
E ósea E neurológica E visceral
[N370S]+[ IVS4-2a>g;c.(-203)A>G] 45 Avanzada E Parkinson SI
55 No E Parkinson NO
3 No NO SI
6 Avanzada NO SI
3 NO NO SI
5 m NO Tipo 2 SI
Alfonso P et al Clin Chim Acta. 2011
Enfermedad de Gaucher
La afectación ósea es
una manifestación
importante y contribuye a
intensificar el
dolor y disminuir la
calidad de vida.
Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
M. Roca, J. Mota, P. Alfonso, M. Pocoví, P. Giraldo S-MRI score: A simple method for assessing bone marrow involvement in Gaucher
disease. Eur J Radiol. 2007, 62:132-7 ….Three MRI patterns and
punctuation in each location were
defined: normal, 0; non-
homogeneous infiltration subtypes
reticular, 1; mottled, 2; diffuse, 3; and
homogeneous infiltration, 4. This
score was called Spanish-MRI (S-
MRI). It is a simple method that
provides useful information to
evaluate bone infiltration and detect
silent complications.
Enfermedad de Gaucher
Pilar Giraldo
Ocasionalmente se produce
infiltración pulmonar y
raramente hipertensión
pulmonar.
Hipertensión portal. Se asocia,
en algunos casos, con el
síndrome hepatopulmonar e
invariablemente con
esplenectomía.
Enfermedad de Gaucher
Otras complicaciones de la enfermedad de Gaucher son las
proliferaciones neoplásicas de la línea linfoide B y el mieloma múltiple,
y ocasionalmente la amiloidosis.
Se especula que es esto sea consecuencia de la activación constante
del sistema inmune.
Pilar Giraldo
Investigación Traslacional.
Ensayos clínicos
Pilar Giraldo
2003 Gene-Activated® Human Glucocerebrosidase (GA-GCB)
Velaglucerasa (VPRIV®) TKT/Shire. 2011
2003 Gene-Activated® Human Glucocerebrosidase (GA-GCB)
Velaglucerasa (VPRIV®) TKT/Shire. 2011
La velaglucerasa alfa
contiene glicanos con alto
contenido en manosa de
cadenas más largas que la
imiglucerasa
La internalización de
proteínas por endocitosis
depende en gran medida
de su contenido en
carbohidratos
Brumshtein B, et al. Glycobiology 2010;20:24−32.
Brumshtein B, et al. Characterization of gene-activated human acid-β-glucosidase: Crystal structure,
glycan composition, y internalization into macrophages. Glycobiology 2010;20:24−32. Image reproduced
con permission from Oxford Journals.
Resumen de los ensayos clínicos con
velaglucerasa alfa
Ensayo
clínico
Fase/
tipo
Duración Criterios de inclusión Dosis (cada dos
semanas)
Diseño del
estudio
Esplenecto-
mía basal
TKT0251 I/II 9 meses Naïve o no tratados
durante12 meses, adultos
(n = 12)
60 unidades/kg Abierto No
TKT0322 III 12 meses Naïve o no tratados
durante 30 meses, ≥2
años (n = 25)
45 ó 60 unidades/kg Doble ciego,
aleatorizado 1:1
No
HGT-GCB-
0393
III 9 meses Naïve o no tratados
durante12 meses, ≥2
años (n = 35)
60 unidades/kg
velaglucerasa alfa o
imiglucerasa
Doble ciego,
aleatorizado 1:1
Sí o no
TKT0344 III 12 meses Transición, ≥2 años
(n = 41)
15−60 unidades/kg Abierto Sí o no
TKT025EXT5 I/II EXT En marcha n = 10 (del TKT025)
≥18 años
30−60 unidades/kg Abierto No
HGT-GCB-
0446
III EXT En marcha n = 102 (delTKT032,
TKT034 y HGT-GCB-039)
15−60 unidades/kg Abierto Sí o no
HGT-GCB-
0584,7
Acceso
expandido
(PEI)
En marcha >2 años Hasta 60 unidades/kg Abierto Sí o no
PEI: Producto en fase de investigación clínica
1. Zimran A, et al. Blood 2010;115:4651–6. 4. Grabowski G, et al. Poster presented at ACMG 2010. 5. Zimran A, et al. Poster presented at LDN 2010.
2. Zimran A, et al. Poster presented at LDN 2010. 6. ClinicalTrials.gov 2010: NCT00635427. 7. ClinicalTrials.gov 2010:NCT00954460.
3. Ben Turkia H, et al. Poster presented at ASHG 2010.
Spain Israel
Poland
United States
TKT034 Study Sites
United Kingdom
36
Mean
ch
an
ge (±
SE
) (g
/dL
) 2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
–0.5
– 1.0
– 1.5
– 2.0
BL 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53
Study Week
15
10
5
0
–5
–10
BL 25 51
–15 Mean
perc
en
t ch
an
ge
(±
SE
)
Study Week
15
10
5
0
–5
–10
BL 25 51
–15
Study Week
Mean
perc
en
t ch
an
ge
(±
SE
)
Mean
perc
en
t ch
an
ge
(±
SE
)
20
15
10
5
0
–5
–10
–15
–20
Study Week
BL 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53
Concentración Hemoglobina Recuento de plaquetas
Volumen esplénico normalizado Volumen hepático normalizado
Estabilidad mantenida en los parámetros hematológicos
y volumenes viscerales
37
Evolución de los biomarcadores
37 * Fourteen patients were deficient in chitotriosidase activity at baseline
Mean %
change (±
SE
)
Baseline 13 25 37 53
Study Week
–35
–30
–25
–20
–15
–10
–5
0
5
Media del porcentaje de cambio: –28.1%
Baseline 13 25 37 53
Study Week
–30
–25
–20
–15
–10
–5
0
5
Media del porcentaje de cambio: –16.4%
Mean %
change (±
SE
) Actividad Quitotriosidasa
Concentración CCL-18
n=25 n=25 n=25 n=25 n=26*
n=39 n=39 n=38 n=37 n=40
Pilar Giraldo
2006. taliglucerase alfa
Plant Cell Expressed Recombinant Human Glucocerebrosidase
enzyme for Gaucher disease*
Protalix desarrolla tecnología
dirigida a fabricar proteínas en el
compartimento celular vegetal
deseado, mediante control del
patrón de glicosilación
Consigue patrones de
glicosilación biologicamente
activos.
No precisa realizar
modificaciones posteriores en la
glicosilación.
Pilar Giraldo
Vertical Scale-Up - Caro, requiere reactores más
grandes.- Incoorporar un nuevo equipo, precisa
cumplimentar toda la normativa reguladora.
Escala horizontal-Up - Barato, bolsas desechables en
salas limpias
- No hay nuevos equipos, es más de lo mismo
Tecnología del Bioreactor
Bioreactor de cálulas de mamífero Bioreactor de cálulas vegetales
Enfermedad de Gaucher
Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
Hemoglob Plaquetas
Bazo Quitotriosidasa
Imiglucerasa)
Taliglucerasa)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
Ca
mbio
med
io r
esp
ecto
al ba
sa
l %
Hígado
40
50
60
70
Velaglucerasa)
23.7
22.2
23.0
60.3
72.1
66,0
-47,1
-38.0
-50.0
-21.4
-11.1
-17.0
-58.4
-83.0
Giraldo P et al. Med Clin (Suppl) 2011
Enfermedad de Gaucher
Investigación básica
Pilar Giraldo
44
iminosugar obtained from
leaves of Morus alba
Ceramide Sphingomyelin Galactosylceramide
Glucosylceramide
Lacto (neo) - series Globo - series Ganglio - series
Miglustat ( Zavesca ® ) Glucosylceramide sintasa
Pharmacological
Chaperones
Lisbon 29-30 January 2010
Tratamiento por reducción de sustrato
45
WT
N370S L444P
V15M
M123T
S364R
P266L
465delSer
L336P COS7-transfected cells 0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
Alfonso P et al. BCMD 2005
Efecto chaperona de Miglustat sobre
transfectantes estables en células COS 7
Enfermedad de Gaucher
Pilar Giraldo
Enfermedad de Gaucher
Pilar Giraldo
Zumo que
contiene
un
concentrado
liofilizado de
plantas
con la
proteína
terapéutica
Multidisciplinary team…