Введение

Редкое врожденное нейромускульное расстройство генетическое расстройство, связанное с геном SMN1 на хромосоме 5q В 1990 году было обнаружено, что эти отдельные заболевания образуют спектр одного и того же расстройства. Затем спинальная мышечная атрофия была классифицирована в 35 клинических типов, основанных либо на возрасте начала симптомов, либо на достижении максимальной двигательной функции. у пациентов пожилого возраста. Одноименная метка WerdnigHoffmann disease (иногда неправильно написана одним n) относится к самым ранним клиническим описаниям детской СМА Йоханном Хоффманом и Гидо Верднигом. Термин "болезнь Кугельберга" назван в честь Эрика Класа Хендрика Кугельберга (1913-1983) и Лизы Велландер (1909-2001), которые впервые задокументировали позднюю форму и отличили ее от мышечной дистрофии. Арефлексия, особенно в конечностях Общая мышечная слабость, плохой мышечный тонус, хромание или склонность к провалу Трудность достижения важных этапов развития, трудности в сидении/ стоянии/ ходьбе У маленьких детей: принятие положения лягушки при сидении (высокие бедра и согнутые колени) Потеря силы дыхательных мышц: слабый кашель, слабый крик (у младенцев), накопление секретов в легких или горле, дистресс дыхания Колокольный корпус (вызывается использованием только мышц живота для дыхания) при тяжелом типе СМП Фасцикуляции (потиски) языка Трудность в сосании или глотании, плохое питание

Причины

Спинная мышечная атрофия вызвана генетической мутацией в гене SMN1. Человеческая хромосома 5 содержит два почти идентичных гена в месте 5q13: теломерную копию SMN1 и центромерную копию SMN2. У здоровых людей ген SMN1 кодирует выживание белка моторного нейрона (SMN), который, как следует из названия, играет решающую роль в выживании моторных нейронов. Ген SMN2, с другой стороны, из-за изменения в одном нуклеотиде (840. C→T) проходит альтернативное сплайсирование на стыке интрона 6 с экзоном 8, при этом только 1020% транскриптов SMN2 кодируют полностью функциональную выживаемость белка моторного нейрона (SMN fl) и 8090% транскриптов, в результате чего получается обрезленное белковое соединение (SMNΔ7), которое быстро разлагается в клетке. У людей, страдающих СМА, ген SMN1 мутирует таким образом, что он не может правильно кодировать белок SMN из-за делеции, происходящей в экзоне 7, или других точечных мутаций (часто приводящих к функциональному преобразованию последовательности SMN1 в SMN2). Однако почти у всех людей есть по крайней мере одна функциональная копия гена SMN2 (у большинства из них 2 4), которая все еще кодирует 10 20% обычного уровня белка SMN, что позволяет некоторым нейронам выжить. Однако в долгосрочной перспективе снижение доступности белка SMN приводит к постепенной гибели клеток моторных нейронов в переднем роге спинного мозга и мозга. Скелетные мышцы, которые все зависят от этих двигательных нейронов для нейронного ввода, теперь имеют сниженную иннервацию (также называемую денервацией), и, следовательно, уменьшенный ввод от центральной нервной системы (ЦНС). Снижение передачи импульсов через моторные нейроны приводит к снижению сократительной активности денервированной мышцы. В результате, обезнервленные мышцы проходят через прогрессирующую атрофию (утрату). Обычно сначала поражаются мышцы нижних конечностей, затем мышцы верхних конечностей, позвоночника и шеи, а в более тяжелых случаях - мышцы легких и жевательной мышцы. Проксимальные мышцы обычно поражаются раньше и в большей степени, чем дистальные мышцы. Спинная мышечная атрофия передается по наследству в аутосомно-рецессивной модели, что означает, что дефектный ген расположен на автосоме. Для передачи заболевания требуется две копии дефектного гена - одна от каждого родителя - родители могут быть носителями и не страдать лично. СМА, по-видимому, появляется de novo (т. е. без каких-либо наследственных причин) примерно в 2 - 4% случаев. Атрофия спинномозговых мышц поражает людей всех этнических групп, в отличие от других известных аутосомно-рецессивных расстройств, таких как серповидноклеточная болезнь и муковисцидоз, которые имеют значительные различия в частоте возникновения среди этнических групп. Общая распространенность СМА, всех типов и во всех этнических группах, составляет 1 на 10 000 человек; частота генов составляет около 1:100, поэтому примерно один из 50 человек является носителем. Нет никаких последствий для здоровья, если человек носитель вируса. Человек может узнать о статусе носителя только в том случае, если его ребенок поражен СМА или если у него секвенирован ген SMN1. У пострадавших братьев и сестер обычно очень похожая форма СМА. Однако, встречаются случаи различных типов СМА среди братьев и сестер, хотя и редкие, эти случаи могут быть связаны с дополнительными де-ново делециями гена SMN, не включая ген NAIP, или различиями в количестве копий SMN2.

Диагноз

В 2018 году скрининг новорожденных на СМВ был добавлен в список рекомендуемых скрининговых тестов для новорожденных в США, а с апреля 2020 года он был принят в 39 штатах США. С февраля 2023 года скрининг СМА был включен в национальные программы скрининга новорожденных в около 15 странах, а в других странах ведутся пилотные проекты.

Испытание на носителе

Те, кто подвержен риску быть носителями делеции SMN1 и, следовательно, подвержен риску иметь потомство, пораженное SMA, могут пройти анализ носителей с использованием образца крови или слюны. Американский колледж акушеров и гинекологов рекомендует всем, кто думает забеременеть, пройти обследование, чтобы выяснить, не являются ли они носителями вируса. Частота носителей СМА сопоставима с другими заболеваниями, такими как талассемия, и в кохорте северной Индии была установлена 1 из 38. Однако генетическое тестирование не позволит идентифицировать всех лиц, подверженных риску, поскольку около 2% случаев вызваны мутациями de novo, а у 5% нормальной популяции есть две копии SMN1 на одной хромосоме, что позволяет быть носителем, имея одну хромосому с двумя копиями и вторую хромосому с нулевыми копиями. Такая ситуация приведет к ложноотрицательному результату, поскольку статус носителя не будет правильно обнаружен традиционным генетическим тестом.

Управление

Лечение СМА варьируется в зависимости от тяжести и типа. При наиболее тяжелых формах (тип 0/1) у людей наблюдается наибольшая мышечная слабость, требующая незамедлительного вмешательства. В то время как в наименее тяжелой форме (тип 4/начало в зрелом возрасте) люди могут не обращаться за определенными аспектами ухода до более позднего (десятилетия) возраста. Хотя типы СМА и люди в каждом типе могут отличаться, поэтому конкретные аспекты ухода за индивидом могут отличаться.

Лекарства

Нусинсерен (продается как Spinraza) используется для лечения атрофии спинномозговых мышц. Это антисмысленный нуклеотид, который модифицирует альтернативное сплайсирование гена SMN2. Нусинерсен продлевает выживаемость и улучшает двигательную функцию у младенцев с СМА. В 2016 году препарат был одобрен для использования в США, а в 2017 году - в ЕС. Onasemnogene abeparvovec (продается как Zolgensma) - это метод генной терапии, в котором используется самодополняющийся аденоассоциированный вирус 9 типа (scAAV 9) в качестве вектора для доставки трансгена SMN1. Впервые терапия была одобрена в США в мае 2019 года в качестве внутривенной формулы для детей в возрасте до 24 месяцев. Затем последовали утверждения в Европейском Союзе, Японии и других странах, хотя часто с разными сферами одобрения. Risdiplam (продается как Evrysdi) - это лекарственное средство, принимаемое перорально в жидкой форме. Это производный пиридазина, который работает путем увеличения количества функционального белка выжившего двигательного нейрона, вырабатываемого геном SMN2, путем модификации его модели сплайсинга. Риздиплам направлен на увеличение количества белка SMN, чтобы было достаточно белка для поддержания тканей периферической нервной системы, которые обычно наиболее повреждены при СМА. Risdiplam был впервые одобрен для медицинского использования в Соединенных Штатах в августе 2020 года и с тех пор одобрен более чем в 30 странах.

Дыхание

Наиболее часто поражается дыхательная система, а осложнения являются основной причиной смерти при СМА типа 0/1 и 2. У SMA 3 типа могут быть похожие проблемы с дыханием, но они встречаются реже. Осложнения возникают из-за ослабления межреберных мышц из-за отсутствия стимуляции от нерва. Диафрагма менее затронута, чем межреберные мышцы. Мобилизующие и очищающие секреты включают в себя ручную или механическую физиотерапию грудной клетки с дренажом позуральной и ручной или механической помощью при кашле. Для облегчения дыхания часто используется неинвазивная вентиляция (BiPAP), а в более тяжелых случаях иногда может быть проведена трахеостомия; оба метода вентиляции продлевают выживаемость в сопоставимой степени, хотя трахеостомия препятствует развитию речи.

Питание

Чем тяжелее тип СМА, тем больше вероятность возникновения проблем со здоровьем, связанных с питанием. Проблемы со здоровьем могут включать в себя трудности с кормлением, открытием челюсти, жеванием и глотанием. У людей с такими трудностями может быть повышен риск переедания или недоедания, неудачи в развитии и стремления. Другие проблемы с питанием, особенно у лиц, которые не являются амбулаторными (более тяжелые типы СМА), включают в себя пищу, которая не проходит через желудок достаточно быстро, желудочный рефлюкс, запор, рвоту и вздутие живота. Кроме того, метаболические нарушения, возникающие в результате СМА, нарушают β-окисление жирных кислот в мышцах и могут привести к органической ацидемии и последующему повреждению мышц, особенно при голодании. Людям с СМА, особенно с более тяжелыми формами заболевания, рекомендуется сократить потребление жиров и избегать длительного голодания (то есть есть есть чаще, чем здоровые люди), а также выбирать более мягкую пищу, чтобы избежать аспирации. Люди с СМА также могут получить большую пользу от различных форм физиотерапии и трудотерапии. Ортостезические устройства могут быть использованы для поддержки тела и облегчения ходьбы. Например, такие ортопеды, как АФО (ортезирование лодыжки стопы), используются для стабилизации стопы и облегчения ходьбы, а ТЛСО (ортезирование грудной и поясничной части тазобедренного сустава) - для стабилизации туловища. Помощные технологии могут помочь в управлении движением и повседневной деятельностью и значительно повысить качество жизни.

Замена гена SMN1

Генная терапия при СМА направлена на восстановление функции гена SMN1 путем введения специально разработанной нуклеотидной последовательности (трансгена SMN1) в ядро клетки с использованием вирусного вектора. Этот подход был использован в первой одобренной генной терапии для СМА, лечение на основе scAAV 9 на асепмогене абепарвовек.

Альтернативная модуляция сцепления SMN2

Этот подход направлен на модификацию альтернативного сплайсинга гена SMN2, чтобы заставить его кодировать более высокий процент белка SMN полной длины. Иногда это также называется генным преобразованием, потому что оно пытается функционально преобразовать ген SMN2 в ген SMN1. Это терапевтический механизм одобренных препаратов нусинерсен и риздиплам. Branaplam - это еще один модулятор сплайсинга SMN2, который достиг клинической стадии разработки. Исторически это направление исследований также исследовали другие молекулы. RG3039, также известный как Quinazoline495, был запатентованным производным квиназолина, разработанным Repligen и лицензированным Pfizer в марте 2014 года, который был прекращен вскоре после этого, завершив только испытания фазы I. PTK SMA1 был запатентованным модулятором сцепления малых молекул группы тетрациклинов, разработанным Paratek Pharmaceuticals и собиравшимся войти в клиническую разработку в 2013 году, что, однако, никогда не произошло из-за сокращения Paratek в то время. RG7800, разработанный Hoffmann La Roche, был молекулой, похожей на рисидиплам, которая прошла испытания фазы I, но была прекращена из-за токсичности для животных. Ранние следы также включали ортованадат натрия и акларубицин. Антисенсовые олигонуклеотиды типа морфолино, имеющие ту же клеточную мишень, что и нусинерсен, остаются предметом исследований в лечении СМА и других одногенных заболеваний, в том числе в Университетском колледже Лондона и в Оксфордском университете.

Активация гена SMN2

Этот подход направлен на увеличение экспрессии (активности) гена SMN2, тем самым увеличивая количество доступного белка SMN полной длины. В пероральном применении сальбутамол (альбутерол), популярный препарат от астмы, продемонстрировал терапевтический потенциал в лечении СМА как in vitro, так и в трех небольших клинических испытаниях с участием пациентов с СМА типа 2 и 3, кроме того, он оказывает положительное влияние на дыхательные пути. Несколько соединений первоначально показали перспективные результаты, но не смогли продемонстрировать эффективность в клинических испытаниях. Бутираты (бутират натрия и фенилбутират натрия) показали некоторые перспективы в исследованиях in vitro, но клиническое исследование у симптоматических людей не подтвердило их эффективность. Еще одно клиническое исследование на младенцах с предсимптомными типами 12 было завершено в 2015 году, но результаты не были опубликованы. Валпроевая кислота (ВПК) использовалась при СМА на экспериментальной основе в 1990-х и 2000-х годах, поскольку исследования in vitro показали ее умеренную эффективность. Однако, когда препарат был подвергнут крупному клиническому исследованию, эффективность в достижимых концентрациях не была продемонстрирована. Также было предложено, что он может быть эффективным у подгруппы людей с СМА, но его действие может быть подавлено транслоказой жирных кислот у других. Другие утверждают, что это может усугубить симптомы СМА. В настоящее время препарат не используется из-за риска серьезных побочных эффектов, связанных с длительным применением. Мета-анализ 2019 года показал, что VPA может принести пользу, даже без улучшения функционального балла. Гидроксикарбамид (гидроксимочевиновидный) был эффективен в моделях мышей и впоследствии коммерчески исследован Novo Nordisk, Дания, но в последующих клинических испытаниях не продемонстрировал никакого эффекта на людей с СМА. Соединения, которые повышают активность SMN2 in vitro, но не достигают клинической стадии, включают гормон роста, различные ингибиторы гистонодезацетилазы, бензамид M344, гидроксамовые кислоты (CBHA, SBHA, энтиностат, панобиностат, трихостатин А, вориностат), пролактин, а также природные полифенольные соединения, такие как ресвератрол и куркумин. Целекоксиб, активизатор пути p38, иногда используется без назначения пациентами с СМА на основе одного исследования на животных, но такое использование не подтверждено исследованиями на клинической стадии.

Стабилизация SMN

Стабилизация SMN направлена на стабилизацию белка SMNΔ7, дефектного белка с коротким сроком жизни, кодируемого геном SMN2, таким образом, чтобы он мог поддерживать нейронные клетки. Никакие соединения не были переведены на клиническую стадию. В двух исследованиях аминогликозиды показали способность увеличивать доступность белка SMN. Индопрофен был многообещающим ин витро.

Нейрозащита

Нейропротективные препараты направлены на обеспечение выживания моторных нейронов даже при низких уровнях белка SMN. Олесоксим был запатентованным нейропротекторным соединением, разработанным французской компанией Trophos, позже приобретенной Hoffmann La Roche, которое показало стабилизационный эффект в клиническом исследовании фазы II с участием людей с SMA типов 2 и 3. Его разработка была прекращена в 2018 году в связи с конкуренцией со стороны nusinersen и недостаточными данными из открытого исследования расширения маркировки. Из клинически изученных соединений, которые не показали эффективности, тиротропин высвобождающий гормон (ТРГ) показал некоторые перспективы в открытом неконтролируемом клиническом исследовании, но не доказал свою эффективность в последующем двойном слепом плацебо- контролируемом исследовании. Рилузол, препарат, который предлагает ограниченную клиническую пользу при амиотрофном боковом склерозе, был предложен для аналогичного тестирования при СМА; однако, исследование 2008-2010 годов при СМА 2 и 3 типов было прекращено досрочно из-за отсутствия удовлетворительных результатов. Другие соединения, которые продемонстрировали некоторое нейропротекторное действие в исследованиях in vitro, но никогда не переходили в исследования in vivo, включают β- лактамовые антибиотики (например, цефтриаксон) и фоллистатин.

Восстановление мышц

Этот подход направлен на противодействие эффекту СМА, нацеливаясь на мышечную ткань вместо нейронов. Reldesemtiv (CK 2127107, CK 107) - это скелетный активатор тропонина, разработанный компанией Cytokinetics в сотрудничестве с Astellas. Препарат направлен на повышение мышечной реактивности, несмотря на снижение нейронной сигнализации. Молекула показала некоторый успех в клинических испытаниях фазы II у подростков и взрослых с СМА типов 2, 3 и 4. Апитегромаб (SRK 015) - это моноклональное антитело, которое блокирует активацию белка скелетной мышцы миостатина, тем самым способствуя росту мышечной ткани. По состоянию на 2021 год молекула показала успех в качестве экспериментального дополнения к лечению у пациентов детского и взрослого возраста, получавших нусинерсен. GYM329 (RO7204239), разработанный Hoffman La Roche, работает аналогично апитегромабу, блокируя активацию миостатина. По состоянию на 2022 год он находится на стадии клинической разработки у детей с СМА в возрасте от 2 до 10 лет, не лечащихся на амбулаторных лечениях, в сочетании с риздипламом.

Стволовые клетки

Хотя стволовые клетки никогда не были частью признанной терапии СМА, ряд частных компаний, обычно расположенных в странах с слабым регулирующим надзором, используют рекламный ажиотаж в СМИ и инъекции стволовых клеток на рынке в качестве "лечения" для широкого спектра заболеваний, включая СМА. Медицинский консенсус заключается в том, что такие процедуры не приносят клинической пользы, но несут значительный риск, поэтому людям с СМА не рекомендуется их применять. В 2013-2014 годах небольшое количество детей с СМ1 в Италии получили инъекции стволовых клеток по решению суда после мошенничества Stamina, но лечение, как сообщалось, не имело никакого эффекта.

Регистры

Люди с СМА в Европейском Союзе могут участвовать в клинических исследованиях, вводя свои данные в реестры, управляемые TREAT NMD.