Bepaling van effect en veiligheid van het intra-arterieel toedienen van autologe mesoangioblasten aan de bovenarm van m.3243A>G-mutatiedragers

Mitochondriele aandoeningen zijn progressieve, vaak fatale
multisysteemaandoeningen, die in 20-25% van de gevallen worden veroorzaakt door
heteroplasmische mutaties in het mitochondriaal DNA (mtDNA). Epidemiologische
studies hebben aangetoond dat mtDNA-stoornissen ongeveer 1 op 10.000 van de
algemene bevolking treffen, wat leidt tot aanzienlijke morbiditeit en
mortaliteit en hoge gezondheids- en maatschappelijke kosten. Klinische
manifestaties zijn het meest prominent aanwezig in organen met een hoge
energiebehoefte, zoals spieren en hersenen. Op dit moment is er geen effectieve
behandeling bekend die het ziekteproces of de manifestatie beïnvloedt. Myogene
stamcel therapieën zijn gebaseerd op differentiatie en fusie van de stamcellen
met defecte vezels en vorming van nieuwe spiervezels, en zijn veelbelovend voor
de behandeling van de myopathie en inspanningsintolerantie, die >50% van de
heteroplasmische mtDNA-mutatiedragers treffen. Myogene stamcellen,
mesoangioblasten (MABs) genaamd, zijn momenteel de enige myogene voorlopers die
voldoen aan alle criteria om te worden gebruikt als geneesmiddel voor
geavanceerde therapie (ATMP) voor systemische behandeling, namelijk een goede
ex vivo proliferatiecapaciteit, een hoge myogene capaciteit en een vermogen om
door de bloedvatwand te migreren, waardoor intra-arteriële (systemische)
levering naar de aangetaste spier mogelijk is. Zowel genetisch gecorrigeerde
autologe als allogene MAB-transplantatie is uitgevoerd in muizen- en
hondenmodellen van Duchenne-spierdystrofie (DMD) en drie MAB-toedieningen
resulteerden in een significante regeneratie van dystrofine-positieve
spiervezels in beide modellen. Bij mensen zijn allogene MAB-transplantaties
uitgevoerd bij zes patiënten met Duchene-spierdystrofie (DMD). Deze studie
toonde aan dat de behandeling relatief veilig was en dat enige dystrofine werd
geproduceerd door de nieuwe spiervezels, hoewel niet voldoende voor functionele
verbetering, hoogstwaarschijnlijk door een suboptimaal ontwerp en een gevorderd
stadium van de ziekte. Vervolgens toonde onze fase I/II-studie (EudraCT
no.2016-001258-16) met autologe MABs aan dat een eenmalige intra-arteriële
toediening van 50x10E6/kg autologe MAB's als geneesmiddel voor geavanceerde
therapie (ATMP) veilig was en dat een toename van het aantal van MABs werd
waargenomen in de getransplanteerde spier. Op basis van de bovengenoemde
dierstudies is echter infusie van minimaal drie MAB-doses met een interval van
4-6 weken nodig om functionele verbetering te bereiken.

Deze studie is overgegaan naar CTIS onder nummer 2024-515129-27-00 raadpleeg het CTIS register voor de actuele gegevens.

In de fase IIa-studie zullen we het effect en de veiligheid bepalen van 3x
toediening van autologe MABs in de biceps brachii van m.3243A>G-patiënten met
verminderde spierkracht. De fase IIa-studie begint met excentrische oefening
van beide armen om spierbeschadiging te veroorzaken, vervolgens injecteren we
autologe MABs (mutatiebelasting <25%) intra-arterieel (o.a.) via een katheter
in de linkerarm van m.3243A>G-patiënten. Toediening vindt driemaal plaats met
tussenpozen van 4-6 weken. Deze patiënten hebben een mutatiepercentage dat >25%
hoger is dan het mutatiepercentage in MABs en ze hebben een verminderde
spierkracht en/of verhoogde spiervermoeidheid in de biceps brachii (BB). Het
primaire doel is om de werkzaamheid te beoordelen van drie intra-arteriële
toedieningen van autologe MABs m.b.t. het verbeteren van de spierkracht en het
verminderen van vermoeidheid van de BB spier van de behandelde arm t.o.v. de
onbehandelde BB. Co-primair eindpunt is de analyse van veiligheid van autologe
MABs als ATMP (3 toedieningen) en de toedieningsprocedure in linker bovenarm.
Secundaire doelstellingen zijn analyse van veranderingen in spiermassa
(behandelde en onbehandelde BB) en microscopische veranderingen en m.3243A>G
mutatiepercentage op weefselniveau in behandelde biceps brachii (BB) spier.

Monocenter prospectief open-label intra-subject gecontroleerde fase IIa
klinische studie.

3x intra-arteriele toediening (4-6 weken interval) van 50*10E6 mesoangioblasten/kg in linker arm met <25% m.3243A>G mutatie. Total dosis 3 MABs toedieningen:150*10E6/kg * 5,0/5,7% van lichaamsgewicht (=gewicht arm vrouw/man).

Analyse van veranderingen in spierkracht en spiervermoeidheid van behandelde en
onbehandelde biceps brachii-spier met behulp van dynamometer metingen bij vóór
en 4-6 weken na de laatste toediening. Co-primair eindpunt, analyse van
veiligheid MABs (3 toedieningen) en toedieningsprocedure in linker bovenarm
(vasculaire obstructies, (serious) adverse events, veranderingeBezoek 1:
screeningsbezoek (n= max 20) bestaande uit neurologisch en lichamelijk
onderzoek, beoordeling van spierkracht/vermoeidheid van de biceps brachii (BB)
spieren (hand-dynamometer). Indien proefpersoon aan inclusiecriterium voldoet
m.b.t. spierkracht/vermoeidheid, dan zal een ~130 mg biceps brachii
spierbiopsie voor isolatie en vermeerdering van MABs in de GMP-faciliteit,
analyse mutatiepercentage en secundaire eindpunt metingen (baseline) worden
uitgevoerd. Tevens wordt een ECG gemaakt, veneuze bloedafname (20ml) uitgevoerd
en wordt gewenningssessie op de Biodex dynamometer uitgevoerd welke bij bezoek
2,4,6 en 8 wordt uitgevoerd voor analyse van de spierkracht en maximale
excentrische oefentraining van de armen. Op basis deze analyses worden de
eerste zes geschikte deelnemers uitgenodigd voor interventiestudie (bezoek 2 -
8).
Bezoek 2,4,6 (n=6): MRI (of CT scan) van bovenarmen (baseline) Biodex
dynamometer metingen van kracht en vermoeidheid BB-spieren, gevolgd door
maximale excentrische oefening van beide BB-spieren 1 dag voorafgaand aan
transplantatie om migratie van de mesoangioblasten naar de spieren te
veroorzaken bij intra-arteriële levering.
Bezoek 3,5,7 (28 - 40 dagen interval tussen deze bezoeken): Krachtmeting,
gevolgd door intra-arteriële toediening van autologe mesoangioblasten
(50x10E6/kg spier) via katheter in linker okselslagader, welke ingebracht wordt
onder lokale sedatie in arterie femoralis. Voor en na elke toediening wordt
angiografie gemaakt en na toediening wordt proefpersoon 8 uur geobserveerd
(neurologische vitale parameters) in het ziekenhuis.
Bezoek 8 (28 - 40 dagen na bezoek 7): Lichamelijk en neurologisch onderzoek en
post-interventie MRI (of CT scan) en biodex dynamometer metingen, biopt
BB-spier om de werkzaamheid van MAB-toediening te beoordelen.
Bij alle visites vindt veneuze bloedafname en lichamelijk onderzoek plaats. De
belasting en het risico van deelname aan de interventiestudie (6 patiënten) zal
bestaan uit het afnemen van in totaal 2 BB skeletspier biopten, 11 maal veneuze
bloedafname (10x10ml en 1x20ml), drie intra-arteriële toedieningen van autologe
MABs, 3x 8u observatie in het ziekenhuis en excentrische spieroefening, en 7
krachtmetingen v.d. armen. Spierbiopten kunnen in sommige gevallen pijnlijk
zijn. Infecties en bloedingen achteraf zijn mogelijk, maar zeldzaam. Om de
belasting van de patiënt tot een minimum te beperken, zal bij bezoek 8 een
klein ~30 mg spierbiopt worden verzameld met behulp van het Pro-Mag I- of
Mission 14GA core biopsie instrument, een snelle en routinematig gebruikte
procedure om kleine spierfragmenten af te nemen en waarbij de belasting voor de
patiënt beperkt is tot de tijd van de procedure. Intra-arteriële injectie kan
bloedingen veroorzaken en een allergische reactie op het contrastmiddel is
mogelijk. Onze fase I-studie waarbij één dosis autologe mesoangioblasten
(50*10E6/kg) intra-arterieel is toegediend in onderbeen van
m.3243A>G-mutatiedragers was veilig, ondanks enig ongemak tijdens de toediening
en 1 adverse event (pijn, roodheid en jeuk van behandeld onderbeen). Nadat o.a.
Infusie worden patiënten gedurende 8 uur in het ziekenhuis geobserveerd en er
is medicatie beschikbaar om te reageren in geval van een bijwerking (trombose,
anafylactische shock, allergische reactie). Excentrische oefening kan leiden
tot een paar dagen spierpijn, vergelijkbaar met een fitness training.
De belasting en het risico van het eerste bezoek (max 20 proefpersonen) is
kracht- en vermoeidheidsmeting van de BB-spieren, en indien aan criterium voor
kracht en vermoeidheid is voldaan, ook een veneuze bloedafname, ECG en een ~130
mg BB spierbiopsie.
Het verwachte voordeel van de huidige studie voor mtDNA-patiënten is de
beoordeling van de werkzaamheid van autologe MABs als behandeling voor hun
myopathie, waarvoor momenteel geen therapeutische opties beschikbaar zijn. Dit
kan niet worden onderzocht in diermodellen, omdat er geen model beschikbaar is
voor de specifieke onderzochte mtDNA-mutatie.