Vettori adenovirali Tossicità, Tecnologie per terapia genica e cellulare

4. VETTORI VIRALI: TOSSICITÀ

CASO CLINICO

Nel settembre del ’99 ΔE2/E4

un paziente, Jesse Gelsinger, fu trattato con vettore adenovirale Ad5 per un

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deficit di ornitina transcarbamilasi (OTC). La dose somministrata fu di 6x10 vp/Kg attraverso endovena

nell’arteria epatica di destra.

Dopo 12h dalla somministrazione c’è comparsa di febbre, trombocitopenia, innalzamento di IL6 e IL12. Dopo

18h compare uno stato mentale alterato, SIRS (sindrome da risposta infiammatoria sistemica), DIC (coagula-

zione intravascolare disseminata), compromissione dei vari organi. Dopo 18h morte.

Il successo di un protocollo di terapia genica dipende fortemente dalla capacità del vettore di veicolare il

transgene terapeutico all’interno dell’organismo bersaglio garantendone un’espressione adeguata e

senza sortire effetti collaterali. I vettori adenovirali, così come gli adenovirus wild-type, vengono ricono-

sciuti dal sistema immunitario dell’organismo trattato, sono perciò in grado di scatenare una risposta im-

l’eliminazione del vettore dalle cellule trasdotte e la conseguente riduzione della

munitaria il cui effetto è

proteina terapeutica. Questa risposta comprende una risposta infiammatoria innata che si sviluppa in po-

chi minuti dall’esposizione dell’organismo al vettore, ed una adattativa che si sviluppa solo in un secondo

momento ed è di tipo umorale cellulo-mediata. La tossicità è altamente dose-dipendente. Può dipendere

β-galattosidasi

dalla natura del transgene (per esempio la è un transgene tossico, che determina in topi

C57BL6/6J produzione di linfociti T citotossici contro il gene prodotto); si sviluppa in fasi, è legata alla via

di somministrazione ed è molto variabile tra specie e all’interno di una specie.

La tossicità di un vettore adenovirale può essere:

 Immediata o acuta

 Precoce

 Tardiva o cronica

Tossicità immediata o acuta

Dipende dal capside, si sviluppa in pochi minuti e dura fino a 96h, è indipendente dalle proteine virali. Si

nota un innalzamento di IL-6, IL-12, TNFα con picco a 6h dalla somministrazione. Le dosi basse son ben

tollerate, quelle alte possono essere letali. Le cellule coinvolte sono quelle di Kupffer, macrofagi e neutrofili

che catturano il vettore eliminandolo nelle prime 24h.

Dopo la somministrazione di un vettore adenovirale la curva dose risposta non è lineare, infatti, parte del

vettore, viene captata da macrofagi e cellule di Kupffer e lentamente degradata. Solo dopo saturazione di

queste cellule gli epatociti vengono trasdotti; l’effetto principale di questa tossicità l’eliminazione del vet-

è

tore entro le 24h.

Esperimento del 2006 dopo somministrazione endovenosa di un HD-Ad 12

Per questo esperimento furono usati due babbuini dove ad uno venne somministrata una dose di 5,6x10

vp/kg (dosaggio basso) mentre all’altro 13

1,1x10 vp/Kg (dosaggio alto). A bassa dose la tossicità è forte ma

transiente, ad una dose più elevata il babbuino muore perché non riesce a superare la tossicità immediata.

Mentre il primo babbuino ha una completa ripresa entro 96h il secondo muore a 8,5h. Dosi minime por-

tano tossicità acuta transitoria.

I parametri biochimici che vennero valutati furono: ALT (alanina amino transferasi per misurare il danno

epatico), AST (aspartato amino transferasi è una transaminasi presente nel citosol e nei mitocondri di moltis-

simi organi, sono misura di danno in fegato, cuore ed intestino), LDH (lattico deidrogenasi è un enzima che

consente la conversione di acido piruvico in acido lattico, un aumento marcato dei suoi valori indica anemia

megaloblastica, shock, ipossia, epatite virale, infarto renale, un aumento moderato può significare infarto del

miocardio, infarto polmonare, emolisi, leucemia), IL-6 (marker di risposta infiammatoria acuta), WBC. Tutti

questi parametri si stabilizzarono per il primo babbuino, ma non per il secondo.