Jacifusen pour FUS-ALS : une étude de cas

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Les oligonucléotides antisens (ASO) sont de petites séquences d'ADN capables de réduire l'expression d'un gène cible au niveau post-transcriptionnel, ce qui les rend intéressants pour neutraliser les produits génétiques mutants ou toxiques. enter image description here Les progrès réalisés dans la chimie médicinale des ASO ont amélioré leur profil pharmacodynamique, permettant ainsi une administration sûre et efficace au système nerveux central. Les thérapies ASO pour la SLA se sont rapidement développées au cours des deux dernières décennies, et les ASO ciblant SOD1, C9orf72 et ATXN2 sont actuellement en essais cliniques pour les formes familiales ou sporadiques de SLA.

L'injection directe dans le SNC permet à l'ASO de se distribuer dans tout le SNC, et les ASO ciblant SOD1 (Tofersen/Qalsody) ont démontré que l'administration intrathécale était une approche bien tolérée. De nouvelles approches d'administration, telles que la conjugaison des ASO à des nanoparticules lipidiques ou à des cholestérols, pourraient bientôt permettre une administration moins intrusive et pouvant être effectuée par davantage de professionels.

Les mutations du sarcome fusionné (FUS) sont à l'origine d'une forme rare et agressive de SLA, d'apparition précoce et souvent juvénile. FUS est une protéine de liaison à l'ARN essentielle à la réparation et au métabolisme de l'ADN, notamment à l'épissage et à la traduction de l'ARNm.

Alors que la plupart des formes de SLA présentent généralement une pathologie TDP-43, les tissus post-mortem de patients atteints de SLA présentent une agrégation intracytoplasmique en l'absence de pathologie TDP-43. enter image description here Identifié par criblage in vitro, l'ASO ION363 développé par la société IONIS qui a aussi développé Tofersen, cible le 6e intron de FUS (SLA avec une mutation P525L). ION363 réduit les taux de protéines de liaison à l'ARN insolubles et insolubles associées aux agrégats, telles que hnRNPA1 et ralentit la neurodégénérescence des motoneurones lombaires et la perte d'innervation de la jonction neuromusculaire.

L'inversion de la neurodégénérescence et la réduction de la prolifération chez les souris P525L ont motivé une demande d'IND (« usage compassionnel ») pour des tests chez l'homme porteur de mutations. Une demande d’IND a été approuvée par la FDA pour l’utilisation d’ION363 chez un patient atteint de SLA porteur d’une mutation P525L (âgé de 26 ans).

Jaci Hermstad, une jeune femme de 25 ans originaire de l'Iowa, a reçu un diagnostic de SLA-FUS, huit ans après avoir perdu sa sœur jumelle, atteinte de la même maladie, à l'âge de 17 ans. La famille Hermstad a contacté Project ALS et le Dr Shneider, qui étudiait le potentiel des ASO dans le traitement des patients atteints de SLA-FUS, pour savoir s'il existait des thérapies susceptibles d'aider Jaci.

« L'histoire des Hermstad a immédiatement attiré l'attention de nombreuses personnes talentueuses et bienveillantes, d'Ionis et du Dr Shneider, expert du gène FUS, aux experts réglementaires bénévoles, aux fabricants et aux conseillers universitaires », a déclaré Valerie Estess, directrice de recherche du Project ALS. Le courage de Jaci, et le travail d'équipe qu'elle a inspiré, peuvent désormais porter leurs fruits pour tous les patients atteints de SLA-FUS.

Grâce au financement de l'ALS Association et du Projet SLA, le Dr Shneider et son équipe de Columbia ont pu proposer le jacifusen à dix patients supplémentaires atteints de SLA-FUS au cours des deux dernières années, tout en suivant en parallèle les données de sécurité du médicament et les biomarqueurs pertinents pour la maladie.

Cela a conduit la Chambre des représentants des États-Unis à adopter le projet de loi de Jaci, autorisant les médecins à administrer l'ASO avant de réaliser des tests toxicologiques sur des rongeurs. Selon sa nécrologie, Hermstad a reçu 12 injections du médicament, appelé Jacifusen, entre juin 2019 et mars 2020 avant de décéder de la SLA le 1er mai 2020.

À l'autopsie, l'ION363 a été largement détecté dans les tissus du cerveau et de la moelle épinière, deux mois après la dernière perfusion. Les signes pathologiques de la SLA-FUS P525L ont diminué, notamment les inclusions cytoplasmiques neuronales positives, les agrégats insolubles de protéines de liaison à l'ARN et d'autres protéines, ainsi que la localisation nucléaire.

Un examen neuropathologique a été réalisé chez le premier participant, ainsi que chez un témoin non atteint de SLA et un patient atteint de SLA porteur de la mutation P525L n'ayant pas reçu de traitement. Par rapport au témoin atteint de SLA, le participant traité par ASO présentait moins de protéines totales et mutantes, y compris de protéines insolubles, dans la moelle épinière lombaire.

Shneider et son équipe à Columbia ont proposé du Jacifusen à dix patients supplémentaires atteints de SLA au cours des deux dernières années.

En juin 2021, Ionis a lancé un essai de phase 3 appelé ION, visant à traiter jusqu'à 77 patients dans le monde. Les participants sont âgés de 11 ans et plus, atteints de SLA causée par une mutation pathogène confirmée du gène ION363 et ne doivent pas être sous ventilation mécanique permanente au moment de l'inscription. Ils reçoivent des injections rachidiennes d'ION363 ou d'un placebo toutes les douze semaines, après une dose de charge à quatre semaines, pendant 61 semaines, suivies d'une prolongation en ouvert de 85 semaines. Le critère d'évaluation principal est l'évolution fonctionnelle selon l'échelle d'évaluation fonctionnelle de la SLA révisée et la durée de vie sans ventilation mécanique. Les critères d'évaluation secondaires incluent la qualité de vie, la fonction pulmonaire et musculaire, la survie et les modifications du biomarqueur des chaînes légères des neurofilaments. Réalisé à L'essai clinique, mené sur 24 sites en Amérique du Nord, en Europe, au Royaume-Uni, à Taïwan et en Corée, devrait se poursuivre jusqu'en juin 2026.

La deuxième partie de l'étude consiste en une période d'extension ouverte de 72 semaines au cours de laquelle tous les participants ont reçu du jacifusen.

Une caractéristique unique de cet essai est la mise en œuvre d'un « sauvetage ». Plus précisément, si un participant présente un déclin fonctionnel significatif au cours de la première partie, il sera transféré vers la deuxième partie/extension ouverte de l'étude. Cela semble suspect du point de vue statistique: L'étude ne conserve que les patients qui évoluent lentement!

Bien que la plupart des participants aient connu un déclin fonctionnel continu (mesuré par l’ALSFRS-R) après le début du traitement par jacifusen, l’un d’eux a présenté une récupération fonctionnelle objective sans précédent après 10 mois, et un autre est resté asymptomatique, avec une amélioration documentée des anomalies électromyographiques.

How to cope with the deluge of scientific publication?

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At Padiracinnovation, we face a paradox: despite the deluge of scientific publications on ALS, Parkinson's, and Alzheimer's disease, academic and industry scientists seem unable to develop effective drugs.

In fact, the incentive for academic scientists appears to be publishing a large volume of work, as this is nearly their only path to career advancement. Industry scientists publish infrequently, but their work primarily serves to promote their company to potential investors.

How can we differentiate the wheat from the chaff? There are several telltale signs:

  • single author

  • authors who publish more than two papers per year

  • publishing outside of prominent journals, such as in conferences

  • articles based on specific intuition without testing other hypotheses

  • articles concerning a specific drug without explaining the rationale for its initial selection

  • articles making bold claims based on queries to a public database without conducting further research to validate the results and without considering confounding factors

  • articles making outrageous claims, such as "breakthrough in disease X."

In our field, additional indicators exist: a strong publication should report results from human trials, as animal models often prove to be completely ineffective.

Consequently, we find few publications to discuss, even as popular science news organisations report daily on significant advances made toward new drugs.

Small molecule may dissolve stress granules

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Two FDA-approved small-molecule drugs, riluzole and edaravone, are currently available on the market; the antisense oligonucleotide tofersen was also recently approved. However, none blocks disease progression, making it crucial to investigate new therapeutic routes to overcome ALS.

Several products are known to slightly slow ALS progression, but they are not pursued by the pharmaceutical industry and academics because they lack patentability. One of the best-known among these products is TUDCA, while two lesser-known ones are Acetyl-L-Carnitine and Alpha-Lipoic Acid.

There are many forms of ALS, and each will likely require different therapeutics. Most forms are characterized by aggregates of misfolded TDP-43 fragments, an important protein. Various theories exist regarding how these aggregates form; one posits that they are a form of stress granules.

Numerous teams from diverse backgrounds collaborated to find a drug capable of dissolving these aggregates.

They screened many drug candidates and found that one, closely related to Alpha-Lipoic Acid, holds good prospects for future use as a drug. Indeed, it will likely be modified to enhance its bioavailability and thus could be patented.

The scientists screened a library of 1,600 small molecules to identify compounds that affect stress granule formation, using HeLa cells expressing FUS–GFP, a fusion protein that localizes to stress granules under stress. I remain cautious about findings from in vitro experiments, especially those involving immortalized cells of cervical cancer, whose biology often differs from that of normal cells. So consider yourselves warned, dear readers. enter image description here The researchers specifically focused on molecules that could reduce or reverse stress granule formation, particularly those that act directly on stress granule proteins and may be useful as therapeutic agents. From the initial screening, lipoamide emerged as a novel, potent modulator of stress granules. Once lipoamide was identified as a hit, the researchers sought to determine its effects in cells regarding specificity, potency, intracellular localization, and its effects on other cellular condensates.

It's beneficial to understand the underlying mechanism of action, even if it's often challenging to achieve in biology. Thus, the authors evaluated the structure–activity relationships (SAR). Understanding which chemical features are critical for its function will assist in enhancing the potency of a future drug. The authors thus aimed to clarify its mechanism of action—whether it alters the physical properties of condensates, binds to specific proteins, or acts via redox chemistry.

Lipoamide was found to prevent stress granule formation when added before stress and to dissolve existing stress granules when added afterward.

Lipoamide's effect was also specific to stress granules, without impacting other cellular condensates or general protein synthesis. This specificity is crucial as it minimizes the risk of adverse effects.

Proteins stabilized by lipoamide are enriched in intrinsically disordered regions (IDRs) with high arginine and tyrosine content—characteristics typical of stress granule proteins. These effects suggest that lipoamide interacts with these IDR-rich proteins to modulate condensate behavior, likely through nonenzymatic redox interactions.

In conclusion, the authors identified lipoamide as a promising small molecule that selectively and reversibly modulates stress granule formation. It does so not through conventional binding to a specific target, but likely via redox-sensitive interactions with disordered proteins, altering the physical properties of condensates.

This may have therapeutic implications for ALS and other neurodegenerative diseases linked to stress granule dysfunction. However, this research is not yet at the pre-clinical trial stage, which we know unfortunately provides limited information about success in human trials. This study is in vitro with cells that possess biology mostly alien to living beings. These cells are not motor neurons, so it's somewhat odd to see so many references to ALS in the text; it's probably a bait for investors.

Un article semble démontrer de façon inattendue que certains médicaments contre le VIH et l'hépatite pourraient contribuer à réduire le risque de maladie d'Alzheimer. La maladie d'Alzheimer (MA) reste l'une des maladies les plus complexes de la médecine moderne, tant en termes de traitement que de prévention. Mais des recherches par une équipe de l'université de Virginie menée par Joseph Magagnoli et Meenakshi Ambati, pointent vers un allié potentiel inattendu : une classe de médicaments antiviraux initialement développés pour traiter le VIH et l'hépatite B.

On sait que réduire l'inflammation induite par NLRP3 peut réduire l'impact de la maladie d'Alzheimer. Les inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse (NRTI), sont approuvés par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour traiter les infections par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) et l'hépatite B. L'équipe de Joseph Magagnoli et Meenakshi Ambati avait montré antérieurement des NRTI inhibent également l'activation de l'inflammasome indépendamment de leur activité antirétrovirale. D'autres groupes ont par la suite confirmé cette observation.

Cependant il s'agit là des études pré-cliniques, il y en a des dizaines de milliers chaque année pour la maladie d'Alzheimer et elles ne suffisent pas à convaincre un investisseur de financer une étude clinique qui en phase III coûte au minimum une vingtaine de millions de Dollars. Il faut donc des indications qu'un tel médicament pourrait bénéficier à de spatients humains. Plusieurs moyens peuvent être employés, mais si l'on veut prouver qu'un médicament déjà commercialisé est utile dans une autre maladie, il est intéressant d'étudier les bases de données historiques qui analyse l'évolution d'une cohorte sur une longue période.

Les chercheurs ont analysé deux importantes bases de données de santé américaines afin de répondre à une question simple, mais essentielle : les personnes prenant des inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse (NRTI), un groupe de médicaments antiviraux, présentent-elles un risque moindre de développer la maladie d'Alzheimer ?

Les chercheurs ont examiné plus de 270 000 patients dans deux bases de données : - Administration de la santé des anciens combattants (VA) – 72 193 patients entre 2000 et 2024 - MarketScan (assurance privée) – 199 005 patients entre 2006 et 2020

L’étude a porté sur des personnes âgées de 50 ans ou plus, atteintes du VIH ou d’hépatite B, mais sans diagnostic préalable de maladie d’Alzheimer. L’étude a permis de déterminer les personnes à qui des NRTI étaient prescrits et la durée de leur prise.

L’analyse a pris en compte un large éventail de facteurs susceptibles d’influencer le risque de maladie d’Alzheimer, notamment l’âge, le sexe, l’origine ethnique, les maladies cardiaques, le diabète, la dépression, les lésions cérébrales, etc. Les chercheurs ont également réalisé une analyse spécifique (appelée appariement par score de propension) afin de s’assurer de comparer des groupes de personnes similaires : celles qui prenaient des NRTI et celles qui n’en prenaient pas. enter image description here Ils ont confirmé qu'une exposition prolongée aux NRTI était associée à un risque moindre de développer la maladie d’Alzheimer. - D’après les données du VA, chaque année supplémentaire de traitement par NRTI était associée à une réduction de 4 à 6 % du risque de maladie d’Alzheimer. - D’après les données de MarketScan, la réduction était encore plus marquée : de 10 à 13 % par année d’utilisation.

Au total il semblerait que la prise d’un NRTI soit associée à une réduction de 32 à 37 % du risque de maladie d’Alzheimer. Attention il s'agit bien de réduction du rique de développer cette maladie, il ne s'agit pas d'un médicament qui guérirait de cette maladie. Une question importante est alors (si ce médicament est autorisé) sur quels critères devrait-on prescrire ce médicament à des personnes apparement saines?

Il s’agit d’une étude observationnelle et non d’un essai clinique ; elle ne prouve donc pas que les NRTI préviennent la maladie d’Alzheimer. Mais la concordance des résultats obtenus sur deux grandes populations, avec des ajustements importants pour d'autres facteurs de santé, rend ces conclusions remarquables.

Ce qui est particulièrement intriguant, c'est que les NRTI sont déjà approuvés et utilisés, ce qui signifie qu'ils pourraient être réutilisés plus rapidement que des médicaments entièrement nouveaux. Et comme la maladie d'Alzheimer est une maladie aux options thérapeutiques limitées, même de petites avancées en matière de prévention pourraient faire une différence significative.

Des essais contrôlés randomisés, sont nécessaires pour confirmer si ces médicaments ont réellement un effet protecteur contre la maladie d'Alzheimer et si ce bénéfice l'emporte sur les risques, en particulier chez les personnes non atteintes du VIH ou de l'hépatite B. Néanmoins, cette recherche ouvre une voie prometteuse.

An unusual news today: Alchemab Therapeutics, a UK biopharmaceutical company, announced it has entered a collaboration with Lilly to discover novel therapeutic candidates to treat amyotrophic lateral sclerosis (ALS). There are a few similar announcements, so it means that Lilly knows that Alchemab's drug has a good chance of developing into a commercial drug. A similar partnership in the ALS field was Ionis with Biogen, which at the end provided Tofersen (Qalsody), which helped some ALS patients.

Alchemab's approach is data-oriented. Instead of trying to find molecules that are causative of a disease and to deactivate them, they search individuals with unusually slow rates of disease progression, or at risk of developing a disease but still healthy, to identify antibodies associated with resilience. Such individuals could be patients with years of survival with typically untreatable cancer, very long-lived, healthy individuals without chronic diseases, or patients with susceptibility to neurodegenerative disease that do not progress (it happens). If you want to know more about their methods, here is a link: https://www.mlsb.io/papers_2023/Enhancing_Antibody_Language_Models_with_Structural_Information.pdf

Alchemab believes these antibodies, which are not found in disease progressors, could present therapeutic opportunities. This is complicated reasoning. Why would antibodies be useful in non-transmissible diseases in general? Why not an approach like those of Ionis, which uses ASO to prevent proteins from being produced by the cell in the first place? And this is too simplistic to my taste, but apparently Lilly thinks otherwise. Alchemab deliberately uses agnostic approaches because it is not tainted by bias or misunderstanding of underlying biology.

Once data-driven approaches find an antibody candidate, it must be modified to be stable and safe for the host. Then it must be tested in pre-clinical studies on animal models, and if successful, in clinical trials involving humans.

Alchemab already has several candidate drugs in its pipeline, and there is one for ALS. The drug is named ATLX-1282, and it targets the protein UNC5C. This protein belongs to the UNC-5 family of netrin receptors. The UNC-5 family of receptors mediate the repellent response to netrin. Netrins are secreted proteins that direct axon extension and cell migration during neural development. They are bifunctional proteins that act as attractants for some cell types and as repellents for others, and these opposite actions are thought to be mediated by two classes of receptors.

So, at least there is some logical connection between the drug and the disease; this is not the case for most drugs (unsuccessfully) tested against ALS. Yet there are thousands of molecules associated with ALS, and it is not disclosed what makes UNC5C a good target in ALS. In addition, netrins apparently act during neural development, yet most ALS patients are at the opposite end of the life span.

Here are some publications on the relation between axon guidance and ALS, but it's not because some scientific publications assert something that it is necessarily true or useful.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24918638/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25177267/

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2175528/

The only publication I found by Alchemab about ALS and UNC5C is this one: https://www.alchemab.com/wp-content/uploads/2023/12/Society-for-Neuroscience-Posters.pdf I am not sure it proves anything about a link between ALS and UNC5C or even netrins.


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