Background and purpose
The therapeutic landscape of spinal muscular atrophy (SMA) has changed dramatically during the past 4 years, but treatment responses differ remarkably between individuals, and therapeutic decision‐making remains challenging, underlining the persistent need for validated biomarkers.
Methods
We applied untargeted proteomic analyses to determine biomarkers in cerebrospinal fluid (CSF) samples of SMA patients under treatment with nusinersen. Identified candidate proteins were validated in CSF samples of SMA patients by Western blot and enzyme‐linked immunosorbent assay. Furthermore, levels of peripheral neurofilament heavy and light chain were determined.
Results
Untargeted proteomic analysis of CSF samples of three SMA type 1 patients revealed the lysosomal protease cathepsin D as a candidate biomarker. Subsequent validation analysis in a larger cohort of 31 pediatric SMA patients (type 1, n = 12; type 2, n = 9; type 3, n = 6; presymptomatically treated, n = 4; age = 0–16 years) revealed a significant decline of cathepsin D levels in SMA patients aged ≥2 months at the start of treatment. Although evident in all older age categories, this decline was only significant in the group of patients who showed a positive motor response. Moreover, downregulation of cathepsin D was evident in muscle biopsies of SMA patients.
Conclusions
We identified a decline of cathepsin D levels in CSF samples of SMA patients under nusinersen treatment that was more pronounced in the group of "treatment responders" than in "nonresponders." We believe that our results indicate a suitability of cathepsin D levels as a possible biomarker in SMA also in older patients, in combination with analysis of peripheral neurofilament light chain in adolescents or alone in adult patients.
Neurodevelopmental disorder with dysmorphic facies and distal limb anomalies (NEDDFL), defined primarily by developmental delay/intellectual disability, speech delay, postnatal microcephaly, and dysmorphic features, is a syndrome resulting from heterozygous variants in the dosage‐sensitive bromodomain PHD finger chromatin remodeler transcription factor BPTF gene. To date, only 11 individuals with NEDDFL due to de novo BPTF variants have been described. To expand the NEDDFL phenotypic spectrum, we describe the clinical features in 25 novel individuals with 20 distinct, clinically relevant variants in BPTF, including four individuals with inherited changes in BPTF. In addition to the previously described features, individuals in this cohort exhibited mild brain abnormalities, seizures, scoliosis, and a variety of ophthalmologic complications. These results further support the broad and multi‐faceted complications due to haploinsufficiency of BPTF.
Zusammenfassung
Hintergrund
Die spinale Muskelatrophie (SMA) ist eine schwere, lebenslimitierende neurodegenerative Erkrankung. Seit Juli 2017 steht in Deutschland eine krankheitsmodifizierende und zugelassene Therapie mit Nusinersen zur Verfügung. Eine weitere vielversprechende Behandlungsmöglichkeit durch eine einmalige Applikation bieten konzeptionell Gentherapien. Im Mai 2019 wurde erstmals eine kausale Genersatztherapie zur Behandlung der spinalen Muskelatrophie von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) zugelassen, die Zulassung in Europa ist beantragt.
Ziele
Dieses Konsensuspapier wurde auf Einladung der Deutschen Gesellschaft für Muskelkranke e. V. (DGM) unter Beteiligung der deutschen neuromuskulären Behandlungszentren, der deutschen Sektion der Gesellschaft für Neuropädiatrie (GNP) und unter Mitwirkung des Medizinisch-Wissenschaftlichen Beirates der DGM erarbeitet. Ziel ist es, die notwendigen Voraussetzungen für eine qualitätsgesicherte Anwendung der neuen Gentherapie zu definieren und die Grundlage für die Umsetzung in der klinischen Praxis zu schaffen.
Diskussion
Die Gentherapie mit Onasemnogene Abeparvovec besitzt das Potenzial, den Krankheitsverlauf der spinalen Muskelatrophie signifikant zu beeinflussen. Langzeitdaten über die Nachhaltigkeit der Wirkung und mögliche unerwünschte Wirkungen liegen derzeit noch nicht vor. Die Anwendung dieser innovativen Therapieform muss in spezialisierten und entsprechend qualifizierten Behandlungszentren unter strengen Sicherheitsauflagen erfolgen. Die vorliegende Arbeit schlägt die hierfür notwendigen Rahmenbedingungen und Empfehlungen für die systematische Vor- und Nachsorge unter Gentherapie vor. Wirksamkeit und Sicherheit der Therapie sollten in einem industrieunabhängigen, krankheitsspezifischen Register systematisch erfasst werden.
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