Reclutamento e Follow up clinico-immunologico in pazienti affetti da Sclerosi
Multipla sottoposti a terapia con disease modifying treatments versus controlli
affetti da altre patologie neurologiche e controlli sani.
Introduzione
La U.S Food and Drug Administration e l’European MedicinAgency (EMA) hanno approvato come
monoterapia in pazienti con Sclerosi Multipla (SM) recidivante remittente e con alta attività di
malattia, un anticorpo monoclonale chiamato Natalizumab (Tysabri, Biogen Idec). Il farmaco agisce
legandosi alla catena α4 del recettore VLA-4, molecola di adesione presente sulla superficie dei
linfociti T attivati e di altre cellule mononucleate, che attraverso il legame con proteine di
membrana delle cellule endoteliali (VCAM1 e fibronectina) permette il passaggio delle cellule
mononucleate dal torrente ematico nel Sistema Nervoso Centrale (SNC).
Nella SM recidivante remittente il Natalizumab si è dimostrato efficace nel ridurre il tasso
annualizzato di ricadute, il numero di nuove lesioni in Risonanza Magnetica e il rischio di
progressione della disabilità (studi AFFIRM e SENTINEL)[1,2]. Il farmaco è prescrivibile in
pazienti affetti da SM recidivante remittente non rispondente alla terapia con interferone beta o
copaxone (criterio A) o in pazienti con forma rapidamente evolutiva e severa.
L’effetto collaterale più grave del trattamento con Natalizumab è la Leucoencefalopatia Multifocale
Progressiva (PML), infezione opportunistica del Sistema nervoso centrale da parte del virus JC
correlata all’azione immunosoppressiva del farmaco e probabilmente alla perdita di capacità da
parte del sistema immunitario di contenere il virus.
Ad oggi non è stata fatta alcuna valutazione durante il trattamento con Natalizumab per determinare
se questa perdita sia specifica verso il virus JC o faccia parte di una più generica diminuzione
dell’efficacia della difesa contro le infezioni opportuniste.
Scopo del presente progetto è quello di valutare in pazienti affetti da SM sottoposti a terapia con
Natalizumab, controlli SM sottoposti ad altre terapie modificanti il decorso di malattia, controlli
affetti da altre patologie neurologiche e controlli sani la variazione della risposta immune contro
Citomegalovirus, Epstein Barr virus, Influenza virus e antigeni di richiamo quali Candida albicans e
Tossoide Tetanico, unitamente alla valutazione della risposta al virus JC.
Razionale e stato della ricerca
In corso di terapia con Natalizumab in pazienti con SM recidivante remittente è stata osservata una
complicanza nota come leucoencefalopatia multifocale progressiva (PML).
La PML è una rara malattia demielinizzante che colpisce il sistema nervoso centrale ed è
solitamente associata ad una prognosi fatale; tipicamente insorge in pazienti affetti da severa
immunodeficienza. Il virus responsabile della PML è il JC virus, virus a DNA appartenente alla
famiglia dei poliomavirus [3,4]. Circa il 60% dei soggetti sani presentano anticorpi anti virus JC ed
il DNA virale è stato isolato in circa il 30% dei soggetti sani. L’infezione iniziale segue la via
respiratoria, via comune a molte infezioni, mentre il principale serbatoio della infezione latente è il
rene, dove si trova usualmente la forma inattiva “Archetype”.
Ad oggi si sono verificati oltre 91 casi di PML nel mondo associati a terapia con Natalizumab, di
cui 16 deceduti ma tutti con gravi esiti neurologici. Il rischio di sviluppare un’encefalite da JCvirus
è stimato intorno a 1/1000 pazienti trattati [5].
Il rischio dell’insorgenza di questa patologia sembra associato alla somministrazione prolungata del
farmaco, infatti tale evento non è mai stato registrato durante il primo anno di trattamento e nella
maggior parte dei casi segnalati si è manifestata al terzo anno di terapia.
Il meccanismo responsabile della predisposizione alla PML resta oscuro, ma certamente la
frequenza della malattia in condizioni di immunosoppressione ci permette di ipotizzare un ruolo
importante da parte di una diminuita funzionalità del sistema immunitario ed in particolare della
sorveglianza immunologica.
L’azione principale del Natalizumab è considerata principalmente basata sulla sua capacità di
mascherare il recettore di membrana alfa4 integrina, evento che di conseguenza determina un
blocco del passaggio delle cellule immunocompetenti dal sistema circolatorio verso l’organo
bersaglio (SNC). Tuttavia questo meccanismo induce anche degli effetti a lungo termine sul sistema
immunitario, come la ridistribuzione delle sottopopolazioni immunocompetenti. Gli effetti del
Natalizumab sono presenti anche dopo la sospensione del farmaco, e questo suggerisce che l’effetto
biologico persista anche quando la saturazione del recettore non è più totale e oltre l’emivita del
farmaco. Questo può essere spiegato come segue:
- il farmaco determina un’azione antigene specifica accanto a un effetto non specifico sul
sistema immunitario [6]; sicuramente la riduzione di cellule T CD4+ persiste per circa sei
mesi nel sangue periferico;
- la sospensione del farmaco non è seguita dalla riattivazione della SM prima di mesi, molto
oltre la rimozione della saturazione del recettore;
- se il farmaco viene sospeso dopo pochi mesi di somministrazione, si osserva un aumento
consistente di nuove lesioni e di ricadute [7], cosa che non è stata osservata quando la durata
del trattamento supera l’anno. Questi dati suggeriscono che il meccanismo di azione del
farmaco sia determinato da un cambiamento stabile nel sistema immunitario, cambiamento
che richiede molti mesi prima di essere completamente annullato.
Un parallelismo con questa situazione immunologica può essere dato dalla mobilizzazione delle
cellule CD34+ circolanti, che, infatti, determina un’analoga riorganizzazione del sistema
immunitario accompagnata da suscettibilità alle infezioni opportuniste vista la diminuita capacità di
contenere le infezioni sia nel sistema nervoso centrale sia in periferia.
Presi nel loro insieme questi dati sono a favore dell’ipotesi che una prolungata somministrazione di
Natalizumab eserciti un effetto immunosoppressivo persistente, che probabilmente si aggiunge
all’azione reversibile sui recettori. Questi dati suggeriscono anche che il mancato contenimento
mediato dalle cellule T del virus JC rappresenti la condizione necessaria, ma non sufficiente, per lo
sviluppo della PML.
Ad oggi poco si sa sulla riduzione dei meccanismi di contenimento del JC, se sono specifici o se
rappresentino un più vasto meccanismo che si estende anche ad altri agenti infettivi opportunisti. In
quest’ottica la valutazione della risposta cellulare del sistema immunitario verso altri virus come
CMV, EBV e virus dell’influenza, così come la risposta ad antigeni di richiamo (Candida, tossoide
tetanico) possono fornire un chiarimento del problema ed aiutare ad individuare i soggetti a rischio
di sviluppo PML che devono interrompere la terapia.
Disegno dello studio
Lo studio prevede di arruolare circa 40 pazienti che verranno selezionati all’interno del pool
afferente al Centro Regionale di riferimento per la Sclerosi Multipla, al Day Hospital e alla degenza
ordinaria della Clinica Neurologia II dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria di Careggi diretto dal
Prof. Luca Massacesi.
Di questi 30 pazienti sono affetti da Sclerosi Multipla (15 soggetti candidati ad iniziare la terapia
con Natalizumab secondo pratica clinica e 15 soggetti in procinto di iniziare una terapia con
IFNbeta1a/1b o glatiramer acetato), 5 soggetti sono affetti da altre patologie neurologiche non
infiammatorie e 5 sono controlli sani. Il periodo di reclutamento sarà di 12 mesi.
Criteri di inclusione:
1. I soggetti SM devono avere una diagnosi di SM RR definita secondo i criteri di McDonald
rivisti (Polman 2011)[8]
2. I soggetti che riceveranno il terapia con natalizumab devono essere stati trattati stabilmente
con glatiramer acetato o interferone beta come principale prima terapia per la SM per
almeno 12 mesi prima dell’inclusione
3. La SM RR deve essere altamente attiva per i seguenti gruppi di pazienti:
a) Pazienti con alta attività di malattia nonostante il trattamento farmacologico con
glatiramer acetato o interferone beta. Per alta attività di malattia si intende un fallimento
nella risposta ad un adeguato e completo ciclo di terapia, normalmente della durata di
almeno un anno. L’attività di malattia è definita in base al numero di ricadute subite dal
soggetto durante il precedente anno in corso di terapia; si definisce alta attività di
malattia se il soggetto ha presentato almeno 2 ricadute, o 1 sola qualora non ci sia stato
completo recupero clinico con un punteggio EDSS>2, e se dall’esame di risonanza
magnetica encefalo siano rilevabili almeno 9 lesioni cerebrali iperintense in T2 o almeno
una lesione captante gadolinio. Un fallimento della terapia può anche essere definito
come un aumento della frequenza delle ricadute o della gravità delle stesse rispetto
all’anno precedente.
b) Pazienti che evolvono rapidamente verso una SM RR grave, definita da 2 o più ricadute
disabilitanti in un anno e da una o più lesioni cerebrali captanti gadolinio, o un
significativo incremento del carico lesionale in T2 rispetto alla precedente risonanza
magnetica.
4. I soggetti non devono mai essere stati trattati in precedenza con Natalizumab.
5. I soggetti devono avere un’età compresa fra 18 e 60 anni.
6. I soggetti devono avere un punteggio EDSS documentato compreso tra 0.0 e 5.5.
Criteri di esclusione
1. Immunodepressione rilevata sulla base della storia clinica del paziente e/o di esami di
laboratorio, o a causa di precedenti terapie immunosoppressive o immunomodulanti.
2. Anamnesi patologica positiva per malattie clinicamente rilevanti di tipo cardiaco,
endocrinologico, epatico, ematologico, immunologico, metabolico, urinario, polmonare,
neurologico, dermatologico, psichiatrico, renale o per altre patologie importanti che possano
precludere la partecipazione a trial clinici.
3. Anamnesi patologica positiva per neoplasia maligna, tra cui tumori solidi ed ematici, ad
eccezione di carcinomi a cellule basali e squamose della pelle, asportati chirurgicamente e
in assenza di recidive.
4. Anamnesi patologica positiva per infezione da HIV.
5. Sieropositività per virus dell’epatite C (HCV) o epatite B (HBV)
6. Anamnesi patologica positiva per trapianto d’organo o in caso di trattamento in corso con
farmaci anti rigetto di trapianto.
7. Anamnesi patologica positiva per gravi allergie o ipersensibilità a farmaci o storia di shock
anafilattico .
8. Anamnesi patologica positiva per malattia infettiva clinicamente rilevante (per esempio
setticemia, ascessi, pneumonia, celluliti) nei 30 giorni precedenti all’ingresso nello studio.
Valutazione neurologica dei pazienti
I pazienti reclutati vengono sottoposti ad una visita neurologica basale con valutazione del
punteggio EDSS (per i soggetti affetti da SM) o altra scala di invalidità (per controlli non SM).
Dopo l’inizio della terapia il monitoraggio clinico verrà ripetuto con cadenza semestrale come da
pratica clinica. Inoltre i pazienti saranno sottoposti al basale e ogni 6 mesi durante il trattamento a
prelievi ematologici di routine e valutazione dei biomarker relativi alla risposta immunologica
oggetto di questo studio.
Lo studio prevede un follow up dei pazienti di circa 2 anni dal momento dell’inizio della terapia .
Analisi dei biomarker
Tutti i pazienti verranno sottoposti a prelievi di sangue periferico prima di iniziare la terapia e
durante la terapia (dopo 6 mesi, dopo 12 mesi, dopo 18 mesi e dopo 24 mesi). Su tali campioni
verranno eseguiti esami di routine, immunofenotipo completo e genotipizzazione HLA II; verrà
inoltre ricercata la presenza del DNA del virus JC e di anticorpi IgG e IgM diretti contro epitopi
immunodominati del capside virale. Tali esami verranno eseguiti presso il Laboratorio generale
della Piastra dei Servizi dell’ospedale di Careggi.
Valutazione della risposta immunologica T
La risposta immunitaria verso CMV, EBV, virus dell’influenza, Candida albicans, Tossoide
Tetanico e JC virus verrà valutata in termini di proliferazione e produzione di IFNγ da parte di
linfo-monociti isolati da sangue periferico mediante centrifugazione in gradiente di Ficoll. Il
prelievo (circa 40 ml) verrà effettuato prima di iniziare la terapia e ripetuto in altri 4 punti temporali
durante la terapia(6 mesi, 12 mesi, 18 mesi e 24 mesi). Il test di proliferazione verrà eseguito in
quadruplicato (200 000 cellule per pozzetto in piastre da 96 pozzetti) in presenza dei seguenti
stimoli: PHA-L, Candida albicans, peptide 306-318 Flu-HA, Tetano tossoide, CMV, EBV, JC virus.
La proliferazione verrà valutata mediante incorporazione di timidina triziata dopo 3-7 giorni di
coltura. La produzione di IFNγ verrà valutata con la tecnica ELISPOT dopo 24 ore di stimolazione
come descritto sopra. Ogni test sarà preceduto da una valutazione del fenotipo delle
sottopopolazioni linfocitarie T e della vitalità cellulare tramite analisi citofluorimetrica.
Bibliografia
1. Havrdova E., et al., Effect of natalizumab on clinical and radiological disease activity in
multiple sclerosis: a retrospective analysis of the Natalizumab Safety and Efficacy in
Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis (AFFIRM) study. Lancet Neurol. 2009;8(3):254-60.
2. Rudick R.A., et al., Natalizumab plus interferon beta-1a for relapsing multiple sclerosis. N
Engl J Med. 2006;354(9):911-23.
3. Langer-Gould A, et al., Progressive multifocal leukoencephalopathy in a patient treated with
natalizumab. N Engl J Med., 2005;353(4):375-81.
4. Berger J.R., Koralnik IJ, Progressive multifocal leukoencephalopathy and natalizumabunforeseen consequences. N Engl J Med., 2005;353(4):414-6.
5. Reuter A., comunicato stampa Biogen 17.12.2010.
6. Stüve O, et al., Immunologic, clinical, and radiologic status 14 months after cessation of
natalizumab therapy. Neurology, 2009;72(5):396-401.
7. Vellinga M.M., et al., Postwithdrawal rebound increase in T2 lesional activity in
natalizumab-treated MS patients. Neurology, 2008;70(13 Pt 2):1150-1.
8. Polman C.H, et al., Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the
McDonald criteria. Ann Neurol. 2011;69(2):292-302.
