Terapia della malattia di Fabry: focus su agalsidasi alfa e agalsidasi beta

Terapia della malattia di Fabry:
focus su agalsidasi alfa e agalsidasi beta

Robert Nisticò1, Antonio Pisani2

1Dipartimento di Biologia, Università di Roma “Tor Vergata”; European Brain Research Institute (EBRI) “Rita Levi-Montalcini” Foundation, Roma; 2Cattedra di Nefrologia, Dipartimento di Sanità Pubblica, Università Federico II, Napoli.

Pervenuto il 3 settembre 2021. Accettato il 14 settembre 2021.

Riassunto. La malattia di Fabry (MF) è una malattia da accumulo lisosomiale X-linked, dovuta al deficit dell’enzima α-galattosidasi A (α-Gal A) con conseguente accumulo di glicosfingolipidi in gran parte di cellule e tessuti, che determina una malattia multisistemica. I maschi emizigoti presentano la forma classica della malattia, con tutti i caratteristici segni neurologici (dolore), cutanei (angiocheratomi), renali (proteinuria e insufficienza renale), cardiovascolari (cardiomiopatia e aritmie) e cerebrovascolari (attacchi ischemici transitori, ictus), mentre le femmine eterozigoti possono presentare un coinvolgimento variabile da forme asintomatiche a forme severe. L’insufficienza renale terminale e le complicanze cardiache e cerebrovascolari riducono le aspettative di vita dei pazienti non trattati. Nel maschio la diagnosi si pone con la dimostrazione del difetto enzimatico dell’α-Gal A, mentre nella donna tale metodo non è conclusivo a causa della lyonizzazione, per cui è necessario il test genetico. Le opzioni terapeutiche per la malattia di Fabry comprendono la terapia enzimatica sostitutiva (ERT) e la terapia chaperonica orale con migalastat. Due differenti prodotti, agalsidasi alfa e beta, sono utilizzati in Europa da ormai 20 anni per la ERT. Diversi trial clinici, studi osservazionali e dati dei registri hanno dimostrato la sicurezza e l’efficacia della ERT nel controllo dei sintomi e della progressione della malattia. Agalsidasi alfa e beta sono due proteine ricombinanti pressoché identiche sebbene siano utilizzate clinicamente con un diverso schema posologico. In questo articolo ci proponiamo di chiarire le differenze tra le due ERT e come queste possano influire sulle caratteristiche farmacocinetiche/farmacodinamiche (PK/PD) e in ultimo sul profilo rischio/beneficio. La molecola chaperonica migalastat, disponibile in Europa dal 2016, è l’unica terapia orale per la FD, che agisce stabilizzando specifiche forme mutate di enzima definite “amenable”. Numerose terapie sono in corso di studio in diverse fasi di trial clinici. Queste includono la forma PEGilata dell’α-Gal A (pegunigalsidasi alfa), la terapia genica (con metodiche sia in vivo che ex vivo), la terapia con mRNA e la terapia di riduzione del substrato (inibitori della glucosilceramide sintasi).

Parole chiave. Agalsidasi alfa, agalsidasi beta, chaperone, farmacocinetica, immunogenicità, malattia di Fabry, terapia enzimatica sostitutiva.

The treatment for Fabry disease: focus on agalsidase alpha and beta

Summary. Fabry disease (FD) is an X-linked lysosomal storage disorder resulting from the deficiency of the hydrolytic enzyme α-galactosidase A (α-Gal A), with consequent accumulation of globotrioasoylceramide in cells and tissues of the body, resulting in a multi-system pathology. Classically affected hemizygous males may display all the characteristic neurological (pain), cutaneous (angiokeratoma), renal (proteinuria, kidney failure), cardiovascular (cardiomyopathy, arrhythmia), and cerebrovascular (transient ischemic attacks, strokes) signs of the disease, while heterozygous females have symptoms ranging from very mild to severe. End-stage renal disease and cardiovascular or cerebrovascular complications limit life-expectancy of untreated patients. Demonstration of α-Gal A deficiency is the definitive method for the diagnosis of hemizygous males, while it’s often inconclusive due to random X-chromosomal inactivation so that molecular testing (genotyping) of females is mandatory. The treatment options for FD are enzyme replacement therapy (ERT), and the oral pharmacological chaperone migalastat. Two different products, agalsidase alfa and agalsidase beta, have been commercially available in Europe for 20 years and they are both indicated for long-term ERT. In fact, clinical trials, observational studies and registry data have provided abundant evidence for the safety and efficacy of ERT in improving symptoms and disease progression. Agalsidase alpha and beta are two almost identical recombinant proteins although they are used clinically with a different dosage regimen. In this chapter we aim to clarify the differences between the two ERTs and how these can affect the pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) characteristics and ultimately the risk/benefit profile. The chaperone migalastat, available in Europe since 2016, is the only oral treatment for FD, and acts stabilizing specific mutant forms of α-Gal, defined “amenable” to migalastat. A multitude of therapies are now under investigation in various phases of clinical trials. These include pegylated form of α-Gal (pegunigalsidase alpha), gene therapy (both in-vivo and ex-vivo methods), mRNA therapy (inducing production of α-Gal) and substrate reduction therapy (inhibitors of glucosylceramide synthase leading to reduction of Gb-3).

Key words. Agalsidase alfa, agalsidase beta, chaperone, enzyme replacement therapy, Fabry disease, immunogenicity, pharmacokinetics.

Definizione, patogenesi ed epidemiologia

La malattia di Fabry (MF) è un disordine legato al cromosoma X, in cui mutazioni del gene GLA determinano un deficit dell’enzima α-galattosidasi A (α-Gal A) e conseguente progressivo accumulo lisosomiale di glicosfingolipidi (GL) non degradati, principalmente globotriaosilceramide (Gb3), in cellule e tessuti dell’organismo1. L’accumulo di Gb3 all’interno dei lisosomi dei diversi tipi cellulari provoca una patologia multisistemica, con prevalente coinvolgimento di cuore, reni e sistema nervoso1. Il processo di accumulo lisosomiale inizia precocemente in epoca fetale2; tuttavia, i primi sintomi appaiono solitamente tra i 3 e i 10 anni nei maschi, e più tardi nelle femmine3.

Esistono oltre 1000 mutazioni note del gene GLA, e la maggior parte dei pazienti presenta mutazioni “private” (famiglia-specifiche).

La malattia colpisce uomini e donne di tutti i gruppi etnici con un’incidenza di 1:40.000-1:117.000, sebbene studi di screening neonatale abbiano evidenziato un’incidenza variabile tra 1:31002 e 1:1250 nei maschi4.

Quadro clinico

La MF è una malattia mutisistemica, con prevalente coinvolgimento cardiaco, renale e del sistema nervoso centrale. Le attuali conoscenze sul corso della patologia suggeriscono che sarebbe più appropriato descrive la malattia di Fabry come una patologia con un ampio spettro di fenotipi clinici con progressione variabile. Questo spettro varia dai fenotipi “classici” severi nei maschi a forme apparentemente asintomatiche osservate talvolta nelle femmine, con una ampia varietà di fenotipi intermedi1.

I segni e i sintomi iniziali della MF insorgono durante l’infanzia e l’adolescenza e includono tipicamente: dolore, che può essere di 2 tipi, cronico con acroparestesie o crisi dolorose neuropatiche, prevalentemente localizzate alle estremità, e tipicamente scatenate da esercizio fisico, stress, febbre e rapidi cambiamenti di temperatura5; angiocheratomi, prevalentemente localizzati nelle aree sottombelicali, che tendono ad aumentare di numero e dimensioni con l’età6; ipoidrosi o anidrosi, con ridotta tolleranza a caldo e freddo e all’esercizio fisico7; problemi gastrointestinali, tra cui diarrea, costipazione, dolori addominali, nausea e vomito8; e cornea verticillata, un segno considerato patognomonico9.

Il maggior coinvolgimento d’organo tipicamente ha un esordio clinico tra i 20 e i 30 anni.

Il danno renale si presenta pressoché in tutti i maschi affetti da MF, con proteinuria moderata seguita da una riduzione progressiva del filtrato glomerulare, fino al raggiungimento della fase dialitica, intorno ai 40 anni10. La malattia cardiaca, che comprende lo sviluppo progressivo di ipertrofia ventricolare sinistra, ispessimento valvolare e anomalie della conduzione, è anch’essa comune11. L’ictus è frequente con una prevalenza maggiore del 7% nei registri dei pazienti Fabry12, e altrettanto frequenti sono le alterazioni evidenziate alla risonanza magnetica dell’encefalo13. Altri sintomi riportati nella MF sono cefalea14, tinnito14, vertigini15, ipoacusia neurosensoriale bilaterale15, coinvolgimento respiratorio (con respiro sibilante, tosse e dispnea durante lo sforzo)16, facies caratteristica17, alterazioni endocrinologiche, osteopenia18, depressione e riduzione della qualità della vita19. Le patologie d’organo sono progressive e sono le principali cause di morbilità e di morte precoce nei pazienti con MF. Il coinvolgimento d’organo comporta anche una significativa riduzione della qualità di vita con un’aspettativa di vita ridotta di circa 15-20 anni1.

Diagnosi

La presentazione della MF è generalmente eterogenea, i sintomi sono spesso sfumati e prevalentemente aspecifici, per cui si possono riscontrare in differenti altre patologie; inoltre, la maggior parte dei principali danni d’organo si manifesta in età adulta, per cui la diagnosi è spesso tardiva e i pazienti sono costretti a visitare vari specialisti prima di arrivare alla diagnosi corretta. Diversi dati della letteratura mostrano che il ritardo diagnostico per entrambi i generi è di circa 15 anni20. In caso di sospetto di MF, per confermare la diagnosi sono necessari il dosaggio enzimatico dell’α-Gal A e l’esame genetico21. La dimostrazione del difetto dell’attività dell’enzima α-Gal A nel plasma o nei leucociti dovrebbe essere utilizzata sistematicamente per confermare la diagnosi nei maschi, nei quali i risultati possono essere ritenuti conclusivi22. Al contrario, le donne possono presentare anche un’attività enzimatica nei range di normalità23 a causa dell’inattivazione random del cromosoma X per il fenomeno della lyonizzazione24, per cui la conferma diagnostica necessita del test genetico25. Del resto, nel maschio, la conferma con l’analisi molecolare è fondamentale per la definizione della mutazione responsabile, poiché oltre a genotipi noti e riconducibili a varianti classiche, è possibile riscontrare altri genotipi associati a fenotipi atipici tardivi (late-onset) e altri ancora del tutto sconosciuti, di cui quindi non si sa come possano evolvere sotto l’aspetto fenotipico (variants of uncertain significance - VUS)26. L’analisi molecolare diretta è semplice date le piccole dimensioni del gene GLA, e consente la precisa caratterizzazione della mutazione.

Anche se non utili per la diagnosi, i livelli plasmatici di un metabolita del Gb3, globotriaosilsfingosina o Lyso-Gb3, rivestono un ruolo molto importante come biomarcatori di malattia27. In particolare, il Lyso-Gb3 è pressoché assente nella popolazione non affetta, così come in gran parte dei casi riportati di polimorfismi, mentre è elevato nelle varianti patogene, dove è strettamente correlato con la severità della malattia28,29. In questo secondo caso, è più elevato nei maschi che nelle femmine e nelle forme classiche rispetto alle varianti atipiche o tardive30-32. Nelle varianti classiche, la sua concentrazione tende ad aumentare con l’età e con la comparsa dei sintomi33. Inoltre, il Lyso-Gb3 è anche un marcatore di efficacia della terapia, poiché diminuisce sensibilmente nei pazienti in trattamento con la terapia enzimatica o chaperonica già nelle prime settimane dall’avvio del trattamento, e tale riduzione si mantiene nel tempo.

Diagnosi differenziale

Nell’infanzia, la MF entra in diagnosi differenziale con le altre patologie caratterizzate dal dolore, come artrite reumatoide, febbre reumatica, lupus eritematoso sistemico, malattia di Raynaud e “dolori della crescita”. Nell’età adulta, la celiachia e la sclerosi multipla sono le diagnosi differenziali più frequenti, soprattutto nelle donne.

Terapia

Due distinte proteine ricombinanti sono disponibili dal 2001 per la terapia enzimatica sostitutiva dei pazienti con MF: l’agalsidasi alfa (Replagal®) e l’agalsidasi beta (Fabrazyme®). Numerosi studi hanno mostrato che i due enzimi ricombinanti possiedono identiche proprietà biochimiche e sono paragonabili per composizione amminoacidica, attività specifica, stabilità e uptake da parte di fibroblasti in coltura, e presentano alcune differenze nel tipo di glicosilazione e nell’uptake cellulare mediato dal recettore del mannosio-6-fosfato. Sia l’agalsidasi alfa che l’agalsidasi beta contengono α-Gal A umana ricombinante, ma sono prodotte differentemente e sono approvate per la somministrazione a dosi diverse34. L’agalsidasi alfa è prodotta in una linea cellulare umana mediante attivazione genica, ed è somministrata in infusione endovenosa alla dose di 0,2 mg/kg a settimane alterne, mentre l’agalsidasi beta è prodotta in cellule ovariche di criceto cinese mediante tecniche ricombinanti ed è somministrata in infusione endovenosa alla dose di 1,0 mg/kg ogni 2 settimane34.

Le evidenze accumulate in questi 20 anni dall’introduzione della terapia enzimatica sostitutiva hanno confermato che essa sia in grado di prevenire o al limite arrestare la progressione della malattia, e che la sua efficacia dipenda principalmente dalla tempestività con cui viene iniziata35,36. Dati più recenti dimostrano, inoltre, che l’efficacia della terapia enzimatica dipenda anche dalla dose somministrata, e che una maggior quantità di enzima biodisponibile possa determinare una maggiore stabilizzazione della malattia, non soltanto in termini di segni cardiaci o renali (spessore del setto, proteinuria, istologia renale) ma anche in termini di marcatori di malattia (come i livelli di Lyso-Gb3)37,38. Dal 2016 è disponibile la terapia chaperonica con migalastat, in grado di stabilizzare l’enzima endogeno residuo, presente nel siero ma non biodisponibile perché destrutturato e incapace di entrare nella cellula. Correggendo il misfolding dell’enzima, il migalastat si è dimostrato in grado di ripristinare la sua capacità di entrare nella cellula attraverso un meccanismo chaperonico e di ripristinare la funzione di degradazione dei glicolipidi. Tale farmaco, somministrato per via orale, è indicato quindi nei pazienti con mutazioni missenso definite “amenable”39. Le evidenze disponibili a oggi hanno mostrato che il farmaco è sicuro e ben tollerato, e la sua efficacia è in gran parte sovrapponibile alla terapia enzimatica sostitutiva40.

Oltre ai farmaci attualmente disponibili in commercio, vi sono diverse terapie in fase di trial clinico.

Il pegunigalsidase alfa, una forma PEGilata dell’agalsidasi di origine vegetale e a somministrazione endovenosa, è attualmente oggetto di un trial di fase 3. In uno studio su 16 pazienti per 12 mesi, il pegunigalsidase ha dimostrato la capacità di stabilizzare la funzione renale e la massa ventricolare sinistra. Inoltre, esso presenterebbe, rispetto alle due formulazioni di agalsidasi alfa e beta attualmente in commercio, il vantaggio di avere una più lunga emivita con conseguente maggiore biodisponibilità tissutale, e soprattutto una minore immunogenicità (solo il 19% dei pazienti presentava la comparsa di anticorpi neutralizzanti)41. In corso di studio è il lucerastat, un iminozucchero che, attraverso l’inibizione dell’enzima glucosilceramide sintetasi, riduce la produzione dei glicosfingolipidi. Il vantaggio di tale terapia orale è che può essere utilizzata indipendentemente dal tipo di mutazione. L’impiego preliminare di lucerastat in una limitata coorte di pazienti con MF ha dimostrato una significativa riduzione di Lyso-Gb3 nel plasma42. Infine, sono in corso sperimentazioni con la terapia genica43, che potrebbe cambiare radicalmente la storia naturale della malattia.

Agalsidasi alfa e agaslidasi beta

Sebbene le sequenze polipeptidiche di agalsidasi alfa (Replagal®) e agalsidasi beta (Fabrazyme®) siano identiche, le due terapie enzimatiche sostitutive (ERT) sono state approvate dalla European Medicines Agency (EMA) con un diverso schema posologico. In particolare, agalsidasi alfa viene somministrata alla dose di 0,2 mg/kg di peso corporeo una volta ogni due settimane, mediante infusione endovena della durata di 40 minuti44. Agalsidasi beta viene somministrata alla dose di 1,0 mg/kg di peso corporeo una volta ogni due settimane, per infusione endovenosa a una velocità non superiore a 15 mg/ora durante la prima infusione. Dopo aver stabilito la tolleranza del paziente, la velocità di infusione può essere aumentata gradualmente con le infusioni successive45.

Di conseguenza, si è creata confusione sul perché due composti pressoché “identici” possiedano differenti dosaggi raccomandati. Ciò potrebbe in linea teorica portare alla erronea deduzione che si possa utilizzare lo stesso schema posologico per entrambi i prodotti.

Su tali premesse, risulta importante chiarire le differenze tra le due proteine e come esse possano influire sul profilo PK/PD, e in ultimo sul profilo rischio/beneficio; e come questo in definitiva spieghi perché i due prodotti hanno regimi di dosaggio diversi.

Di seguito analizzeremo, per le due terapie enzimatiche sostitutive, i processi di produzione, le strutture molecolari, il potenziale immunogenico e le principali caratteristiche farmacodinamiche e farmacocinetiche.

Processi di produzione e strutture molecolari

I due enzimi sono prodotti in diverse linee cellulari e utilizzano diversi approcci di modulazione genica46,47. Agalsidasi alfa è la proteina α-Gal A umana prodotta con tecniche di ingegneria genetica in linee cellulari umane44. Ciò porta all’attivazione della trascrizione in situ e all’espressione della proteina endogena, aggirando dunque la necessità di clonazione e inserimento del gene umano in un vettore esogeno48. Oltre ad avere sequenze di amminoacidi identiche all’enzima nativo, i prodotti di attivazione genica dovrebbero altresì possedere gli stessi pattern di glicosilazione, e ciò potrebbe avere implicazioni cliniche sulla sicurezza ed efficacia rispetto all’agaslidasi beta49,50.

L’agalsidasi beta è una forma ricombinante della α-Gal A umana ed è prodotta mediante tecnologia del DNA ricombinante, ovvero attraverso l’inserzione del gene α-Gal A nelle colture cellulari di ovaio di criceto cinese (CHO)45. La sequenza di amminoacidi della forma ricombinante, così come la sequenza di nucleotidi che l’ha codificata, sono identiche alla forma naturale della α-Gal A. Questo è un sistema ben consolidato di espressione proteica, che produce in modo efficiente la sequenza di amminoacidi nativa. Tuttavia, l’uso di una linea cellulare non umana porta a un diverso profilo di glicosilazione51.

I differenti processi di produzione sono rappresentati in figura 146.

Le diverse linee cellulari utilizzate per produrre agalsidasi alfa e agalsidasi beta portano a differenze nella loro struttura molecolare. Nello specifico, i due prodotti possiedono diversi residui amminoacidici nel dominio C-terminale, ma sequenze amminoacidiche identiche nei siti attivi46,47,50 e un diverso pattern di glicosilazione nei siti di attacco dei carboidrati legati a dominio N-terminale che può influenzare la composizione di carboidrati complessi e le diverse proporzioni di carboidrati sialilati e fosforilati52-55.

I due sistemi utilizzati per produrre agalsidasi alfa e agalsidasi beta portano a diversità molecolari significative tra i due enzimi che in ultimo possono influenzare la risposta alla dose. Tra esse ricordiamo differenze nel pattern di glicosilazione, nella catena di amminoacidi della catena C-terminale46,47,50,52-55, nella purezza della preparazione46,47,50 e nelle caratteristiche farmacocinetiche44,45,50.

I profili di glicosilazione dei due prodotti proteici sono mostrati nella tabella 156.

Dal punto di vista della produzione, il grado di sialilazione di una glicoproteina è cruciale poiché la sialilazione influisce sulla sua funzione. Per esempio, la sialilazione può condizionare l’assorbimento, l’emivita sierica e la clearance delle glicoproteine dal siero e alterarne le proprietà fisiche, chimiche e immunogeniche57. In particolare, la sialilazione delle glicoproteine aumenta la biodisponibilità agli organi bersaglio proteggendo l’enzima dall’essere internalizzato negli epatociti tramite i recettori asialoglicoproteici presenti su queste cellule47. Sebbene entrambi gli enzimi sintetici abbiano la stessa quantità di acido sialico sul rapporto molare, agalsidasi beta è considerato più altamente sialilato semplicemente a causa del rapporto acido sialico/galattosio più elevato rispetto ad agalsidasi alfa. Inoltre, a differenza di agalsidasi alfa, agalsidasi beta contiene l’acido N-glicolilneuraminico (NGNA), un acido sialico che si trova nella maggior parte dei mammiferi, pur essendo assente nei tessuti umani58-60.

La sovraespressione nelle cellule CHO e l’analisi strutturale degli oligosaccaridi N-linked hanno rivelato che gli oligosaccaridi dell’enzima agalsidasi beta secreto erano notevolmente eterogenei e differivano anche dal pool intracellulare61. Difatti, l’enzima secreto aveva strutture ad alto mannosio (63%), complesse (30%) e ibride (5%). Circa il 30% delle strutture complesse era mono- o disialilato, rappresentate principalmente da NGNA. Al contrario, l’enzima intracellulare aveva solo piccole quantità di catene complesse (8%) e aveva elevati oligosaccaridi di mannosio (92%). Nessuno degli oligosaccaridi complessi era sialilato. Pertanto, la sovraespressione dell’α-Gal A umana nelle cellule CHO ha portato a diverse strutture di oligosaccaridi sulle glicoforme secrete e intracellulari. Le forme secrete altamente eterogenee sono sorte presumibilmente a causa della sovraespressione nelle cellule CHO unitamente alla ridotta glicosilazione nell’apparato di Golgi61.

L’agalsidasi alfa e l’agalsidasi beta inoltre differiscono per i loro residui nel dominio C-terminale, con specie troncate prive di uno o due residui46,47,50. Per l’agalsidasi alfa, la specie molecolare predominante (73%) è una variante priva di una leucina C-terminale50. Per l’agalsidasi beta invece, la specie predominante (70%) è la proteina a lunghezza intera50. Sebbene sia stato dimostrato che la delezione di amminoacidi nel dominio C-terminale dell’α-Gal A ne influenzi l’attività enzimatica62,63, non è possibile stabilire precise differenze tra le due terapie enzimatiche sostitutive. Difatti, risultati di studi in vitro che esaminano le attività enzimatiche specifiche di agalsidasi alfa e beta presentano una serie di limitazioni, e dalla letteratura emergono risultati discordanti50,64,65.

Immunogenicità

Le diverse tecniche di produzione utilizzate per produrre agalsidasi alfa e agalsidasi beta portano a differenze nei loro profili di immunogenicità, inclusa la formazione di anticorpi anti-farmaco66,67. In particolare, la maggior parte dei pazienti sviluppa anticorpi IgG alla agaslidasi beta, normalmente entro 3 mesi dalla prima infusione di Fabrazyme®45, mentre il 24% circa dei pazienti di genere maschile in terapia ha sviluppato un basso titolo di anticorpi IgG anti-Replagal®44. La presenza di questi anticorpi può avere un impatto negativo sul profilo rischio/beneficio68-70. Gli anticorpi contro le ERT possono anche neutralizzare gli enzimi endogeni in pazienti che presentano un’attività enzimatica residua (soprattutto in pazienti di genere femminile). È stato riportato che NGNA può comportarsi da xenoantigene causando importanti reazioni immunitarie; inoltre, si ritiene che gli anticorpi anti-NGNA possano causare infiammazione cronica58-60 e rigetto acuto di xenotrapianti71. In generale, le risposte anticorpali di base contro i glicani non umani possono portare alla formazione di immunocomplessi, all‘attivazione del complemento, e a uno stato di infiammazione cronica sistemica59. Inoltre, potrebbero provocare una risposta immunitaria secondaria, tardiva e più specifica, contro la struttura proteica dell’enzima terapeutico somministrato per infusione59.

Non esistono studi comparativi su larga scala che confrontino l’immunogenicità di entrambe le terapie sostitutive in pazienti naïve al trattamento. Inoltre mancano standard internazionali per valutare i test anticorpali; difatti studi clinici hanno utilizzato criteri diversi per valutare la formazione di anticorpi in risposta alle due preparazioni di agalsidasi. La migliore evidenza comparativa fino a oggi proviene da due studi clinici condotti con metodologia comparabile nella stessa popolazione di pazienti; uno di essi è rappresentato da uno studio comparativo in aperto66,72. Pazienti trattati con agalsidasi beta mostrano generalmente un’incidenza statisticamente più alta di anticorpi anti-ERT rispetto a quelli trattati con agalsidasi alfa44,45,68. Inoltre, la presenza di anticorpi IgE risulta meno frequente rispetto ad anticorpi IgG e comunque non è stata riscontrata in pazienti che ricevevano agalsidasi alfa. Occorre tener presente che non è possibile effettuare confronti diretti tra i due prodotti sulla base dei risultati di questi studi individuali a singolo braccio. In un altro studio di confronto, l’agalsidasi beta si associava a tassi di sieroconversione più elevati e a un numero maggiore di reazioni correlate all’infusione rispetto all’agalsidasi alfa alle dosi approvate73. Ulteriori dati clinici suggeriscono che le due ERT producono comparabili livelli di anticorpi anti-farmaco, sebbene questi studi presentino limiti metodologici74,75. In generale, si raccomanda il monitoraggio periodico degli anticorpi IgG anti-agalsidasi, soprattutto in pazienti di genere maschile che presentano mutazioni più severe (specialmente in quelli con assenza di α-Gal A)68. Tuttavia l’impatto clinico di anticorpi anti-farmaco rimane poco chiaro e merita ulteriori indagini.

Farmacocinetica: studi clinici di dose-finding

Replagal®

Replagal® è indicato come terapia enzimatica sostitutiva a lungo termine in pazienti con diagnosi confermata di MF (carenza di α-Gal A). Replagal® viene somministrato a settimane alterne a una dose di 0,2 mg/kg di peso corporeo mediante infusione endovenosa della durata di 40 minuti44.

I principali studi clinici dose-finding che hanno portato allo schema posologico stabilito sono di seguito riportati. Il primo studio effettuato, TKT001, è uno studio di fase I che ha studiato gli effetti di una dose ascendente singola di agalsidasi alfa, somministrata a cinque diversi livelli di dose (0,3, 0,6, 1,2, 2,3 e 4,7 unità/kg di peso corporeo). In nove pazienti su dieci, l’agalsidasi alfa ha ridotto significativamente i livelli di globotriaosilceramide (Gb3) nel fegato e nelle cellule epiteliali tubulari renali nel sedimento urinario. Questi risultati hanno dimostrato che singole infusioni di agalsidasi alfa preparate da fibroblasti umani trasfettati – essendo tale studio eseguito antecedentemente alla formulazione commerciale – risultavano ben tollerate e biochimicamente attive76. Tale studio ha inoltre stabilito la dose/frequenza ottimale per ottenere la massima riduzione di Gb3a, ovvero 0,2 mg/kg somministrato a settimane alterne (every other week - EOW). Occorre notare che il razionale per le infusioni EOW derivava dalla precedente esperienza con Replagal® nella malattia di Gaucher.

Il seguente studio TKT027 era uno studio di fase I/II, della durata di 10 settimane, che mirava a determinare le proprietà farmacocinetiche di cinque diverse dosi di agalsidasi alfa: 0,1, 0,2 o 0,4 mg/kg a settimana; e 0,2 mg/kg EOW, 0,4 mg/kg EOW. Lo studio ha anche valutato gli effetti della dose e della frequenza di dosaggio sui livelli plasmatici di Gb3. I risultati dello studio hanno mostrato che la riduzione di Gb3 plasmatica era indipendente dalla dose o dalla frequenza della dose. In ogni caso, tali risultati hanno indicato che la dose approvata di agalsidasi alfa (0,2 mg/kg EOW) era sufficiente per fornire la massima riduzione dei livelli plasmatici di Gb377.

Più recentemente, lo studio TKT02878 ha ulteriormente confermato gli studi TKT001 e TKT027, sebbene lo studio TKT028 non era stato disegnato per rilevare differenze statistiche fra i tre bracci di trattamento considerati (0,2 mg/kg a settimana, 0,2 mg/kg EOW e 0,4 mg/kg a settimana). Difatti, tale studio è stato condotto come parte di un impegno post-marketing con l’EMA ed è stato progettato per valutare l’efficacia e la sicurezza dell’agalsidasi alfa alla dose di 0,2 mg/kg a settimana rispetto a 0,2 mg/kg EOW. Sono state eseguite solo analisi esplorative per la dose settimanale di 0,4 mg/kg. I risultati di questo studio mostrano che 0,2 mg/kg EOW è efficace e ben tollerato.

Pochi studi hanno esaminato gli effetti dell’agalsidasi alfa utilizzando regimi di dosaggio che differiscono dalle dosi approvate. Per esempio la dose di 0,2 mg/kg a settimana e 0,4 mg/kg a settimana hanno entrambi migliorato la progressione di alcune manifestazioni cliniche della MF77. Tuttavia, non si notava alcuna differenza significativa negli esiti cardiaci tra i regimi di dosaggio di 0,2 mg/kg settimanali e 0,2 mg/kg EOW; pertanto l’aumento della dose a settimana potrebbe non fornire ulteriori benefici cardiaci, anche in base alle caratteristiche di ciascun paziente. Inoltre, la funzione renale era stabile in tutti i gruppi di trattamento, tuttavia il tasso di filtrazione glomerulare stimato (eGFR) si normalizzava solo nei pazienti con malattia renale cronica di stadio 1A. L’agalsidasi alfa è risultata generalmente sicura e ben tollerata, con percentuali di pazienti che hanno manifestato reazioni correlate all’infusione e hanno sviluppato anticorpi anti-agalsidasi alfa paragonabili alle precedenti evidenze77.

In conclusione, per agalsidasi alfa, i dati clinici confermano che 0,2 mg/kg EOW risulta essere la dose ottimale dal punto di vista del rischio-beneficio per la maggior parte dei pazienti77,78. Alcuni studi hanno inoltre indicato che alcuni pazienti non responder possono trarre beneficio da una dose più elevata (0,2 mg/kg a settimana)79.

Fabrazyme®

Fabrazyme® è indicato per la terapia enzimatica sostitutiva a lungo termine nei pazienti con diagnosi confermata di MF (deficit di α-Gal A). La dose consigliata di Fabrazyme® è 1 mg/kg di peso corporeo, somministrato una volta ogni 2 settimane come infusione endovenosa45.

Eng et al.80 hanno condotto uno studio di fase I/II, monocentrico, in aperto, con intervallo di dose, condotto su 15 pazienti maschi adulti con MF. Lo scopo dello studio era studiare gli effetti delle infusioni endovenose di cinque diversi regimi di dosaggio di agalsidasi beta. I pazienti in ciascun gruppo di trattamento (n=3 per gruppo) hanno ricevuto cinque infusioni consecutive di agalsidasi beta alle seguenti dosi/frequenze (Gruppo A: 0,3 mg/kg EOW; Gruppo B: 1,0 mg/kg EOW; Gruppo C: 3,0 mg/EOW; kg EOW; Gruppo D: 1,0 mg/kg ogni 48 ore; Gruppo E: 3,0 mg/kg ogni 48 ore). Sono stati valutati vari parametri farmacocinetici, istologici, clinici e di sicurezza.

In relazione ai parametri farmacocinetici, la clearance plasmatica era dose-dipendente, mentre l’emivita terminale non era influenzata dalla dose. Inoltre, la clearance plasmatica di Gb3 era dose dipendente per le dosi EOW, ma la sua clearance risultava inferiore nel gruppo in cui Fabrazyme® veniva somministrato ogni 48 ore rispetto allo schema EOW.

In relazione ai parametri clinici, in 13 pazienti i livelli di Gb3 nel fegato si sono ridotti dell’84% rispetto al basale. In 4 pazienti su 5, i livelli di Gb3 erano notevolmente ridotti anche nel rene. In 4 pazienti su 7, i livelli di Gb3 erano modestamente ridotti nell’endomiocardio. In generale, il trattamento causava meno dolore e affaticamento, una maggiore capacità di sudare e una migliore qualità della vita correlata alla salute (HRQoL) rispetto al basale. Occorre notare che 8 pazienti (53%) hanno sviluppato anticorpi IgG (non neutralizzanti), 4 pazienti hanno manifestato reazioni allergiche e 2 hanno interrotto il trattamento.

Le implicazioni cliniche di questo studio dose-finding sono che il dosaggio ogni 48 ore era nel complesso meno efficace del dosaggio EOW, il che contraddice l’ipotesi che un dosaggio più frequente e una dose cumulativa più elevata portino a risultati migliori. Tuttavia, tale studio presenta una serie di limitazioni. Per esempio, le biopsie renali erano disponibili solo nel gruppo di dosaggio EOW di 3,0 mg/kg ma non nel gruppo di dosaggio EOW di 1,0 mg/kg (ovvero la dose approvata). Inoltre, solo un numero limitato di pazienti aveva campioni di biopsia tissutale (fegato, n=13; rene, n=5, cuore, n=7). L’unico effetto dose-dipendente era la clearance del Gb3 plasmatico. Inoltre, non è stato condotto alcuno studio a dosi crescenti multiple (per es., aumento della dose da 0,6 a 1,0 a 1,6 mg/kg).

Pochi studi hanno esaminato gli effetti dell’agalsidasi beta utilizzando regimi di dosaggio che differiscono dalle dosi approvate. Tali studi hanno comunque dimostrato che dosi inferiori a 1,0 mg/kg EOW sono associate al peggioramento dei sintomi della malattia74,81. Uno studio ha mostrato come la riduzione o la clearance di Gb3 in diversi tipi di cellule renali è stata ottenuta con 1,0 mg/kg di agalsidasi beta EOW ed è stata mantenuta nel 70-90% dei pazienti trattati con 0,3 mg/kg EOW82. Tali prove sono però limitate; difatti la maggiore incidenza degli eventi avversi corrispondeva all’aumento del numero di pazienti che ricevevano la dose ridotta. In effetti, alla dose di 0,3 mg/kg EOW è stato osservato un aumento delle manifestazioni cliniche indicative della progressione della malattia. Pertanto, l’agalsidasi beta a basso dosaggio deve essere generalmente limitata ai pazienti che rimangono stabili.

Conclusioni

Le sopracitate differenze tra le due terapie enzimatiche sostitutive relative ai processi di produzione, chimica farmaceutica e farmacologia (farmacocinetica) ne giustificano il diverso profilo PK/PD che si riflette sul differente regime di dosaggio registrato in relazione all’ottimale rapporto rischio/beneficio. Difatti, se tali differenze possono da un lato giustificare effetti clinici comparabili alle diverse dosi approvate, dall’altro esse possono anche spiegare il diverso impatto nel potenziale immunogenico68 e nell’incidenza di effetti avversi tra le due ERT83.

Attualmente, non esistono studi testa a testa che abbiano confrontato l’efficacia clinica a lungo termine dei due preparati enzimatici in popolazioni ben caratterizzate e fenotipicamente omogenee. Peraltro, essendo la MF una malattia rara, è inverosimile che tali studi vengano effettuati su campioni sufficientemente grandi da consentire una significatività statistica attendibile. I due ERT sono attualmente considerati la terapia gold standard per la MF e l’esperienza clinica ventennale ha ampiamente dimostrato come Replagal® e Fabrazyme®, alle dosi registrate, abbiano ottenuto risultati paragonabili in termini di efficacia e sicurezza, offrendo a medici e pazienti un’arma terapeutica affidabile. Rimane sempre importante il timing di inizio della terapia onde evitare situazioni compromesse. In presenza di una mancata o non ottimale risposta, o laddove siano presenti effetti avversi, sono anche ipotizzabili switch tra i due farmaci soprattutto in fase precoce, evitando dunque situazioni troppo avanzate. Occorre considerare che nuovi approcci terapeutici sono attualmente in sperimentazione; tra questi, ricordiamo terapie basate sulla deprivazione del substrato o terapia genica.

Conflitto di interessi: gli autori dichiarano l’assenza di conflitto di interessi.

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