Enfermedad de Morquio A: Terapia de Reemplazo Enzimático

Terapia de Reemplazo Enzimático

Los beneficios clínicos de la TRE han sido demostrados para varias enfermedades de depósito lisosomal, incluyendo Gaucher, Fabry, Pompe, MPS I, II y VI (65, 66), en donde se ha logrado una mejoría de las manifestaciones somáticas y en la calidad de vida de los pacientes (65, 66).

Para el caso de la MPS IV A se han realizado ensayos in-vitro e in-vivocon enzimas recombinantes producidas en células CHO o en Escherichia coli (9-12, 55). Los primeros resultados, en uno de modelos murinos MPS IV A, mostraron que tras la infusión de una enzima recombinante producida en células CHO, la actividad se incrementó principalmente en hígado, mientras que en otros tejidos como hueso, pulmón y riñón, los valores fueron significativamente menores que los observados en ratones normales.

El análisis de biodistribución mostró que 24 horas postinyección la enzima fue encontrada principalmente en hígado y en una menor cantidad en cerebro, pulmón, corazón, bazo y riñón. Un hallazgo importante fue que en hueso la enzima fue encontrada en la región mineralizada y solo una pequeña cantidad en la placa de crecimiento (12).

El efecto de la infusión de la enzima recombinante GALNS sobre la enfermedad fue evaluado por infusión semanal de la enzima durante 12 semanas en ratones adultos MTOL (9). En este estudio se evaluó el efecto de dos enzimas recombinantes: GALNS nativa y GALNS producida por coexpresión con SUMF1 (SUMF1-GALNS).Ambas enzimas mostraron un tiempo de vida media en plasma similar, permaneciendo detectables en sangre por 30 minutos.

Después de 12 semanas de tratamiento las dos enzimas permitieron una reducción completa de GAGs en hígado, bazo y células sinusoides en médula ósea. En ligamentos y tejido conectivo alrededor del cartílago articular, así como en osteoblastos y osteocitos, se observó una leve disminución en los cúmulos de GAGs sólo con SUMF1-GALNS. En la placa de crecimiento no se observó mejoría de la estructura y los GAGs no fueron eliminados completamente.

La cuantificación de QS en plasma por LC-MS/MS mostró una disminución a partir de la tercer semana de tratamiento, alcanzando valores similares a los encontrados en animales normales al cabo de las 12 semanas (9).

Aunque estos estudios mostraron el potencial de la TRE para el tratamiento de la MPS IV A aún era necesario aumentar la distribución de la enzima en hueso, específicamente hacia la placa de crecimiento y lograr la recuperación de la estructura de este tejido.

Por este motivo, en la Universidad de Saint Louis se diseñó una enzima GALNS recombinante portando una señal de direccionamiento a hueso conformada por un péptido cargado negativamente ubicado en el extremo N-terminal de la proteína. La adición de la señal de direccionamiento a hueso permitió aumentar la vida media de la enzima en sangre, así como su afinidad por hueso, produciendo una disminución significativa de los cúmulos de GAGs en hueso, médula ósea y válvulas cardiacas (11).

Sin embargo, Dvorak-Ewell et al. mostraron la posibilidad de exponer la enzima a hueso, específicamente a la placa de crecimiento, sin la necesidad de adicionar la señal de direccionamiento (10). La razón por la cual esta enzima es capaz de llegar a la placa de crecimiento es desconocida, sin embargo, los ensayos no fueron realizados con el modelo murino de la enfermedad, por lo que los beneficios de esta enzima sobre el fenotipo de la enfermedad son desconocidos.

Recientemente, el Instituto de Errores Innatos del Metabolismo mostró la posibilidad de producir en E. coli una enzima GALNS recombinante activa (55). A pesar que E. coli no realiza N-glicosilaciones, si tiene la capacidad de realizar la modificación de cisteína a formilglicina para la activación de la enzima (67).

De esta forma, estos resultados sugirieron que: (i) las N-glicosilaciones parecen no ser necesarias para la producción de una proteína recombinante activa, y (ii) la enzima FGE procariota es capaz de reconocer y activar una sulfatasa humana mostrando el alto grado de conservación de este mecanismo celular (55).

La purificación y caracterización in-vitro de la proteína producida en E. coli permitió demostrar que las N-glicosilaciones no son necesarias para la producción de una proteína activa o para su estabilidad, pero si para mediar la captura celular de la proteína (68). Aunque aun es necesario ampliar estos estudios, estos resultados muestran el potencial de esta enzima recombinante en el desarrollo de una nueva estrategia de TRE para MPS IV A.