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Patologías de depósito lisosomal:   la enfermedad de Gaucher     como sistema modelo.               Pilar Giraldo
Pilar Giraldo         Sº de Hematología. Hospital Universitario Miguel ServetUnidad de Investigación Traslacional Hospital...
   Un poco de historia…                      Pilar Giraldo
Zaragoza 1993Grupo Multidisciplinar de Investigación en    Enfermedades Hematológicas y      Metabólicas de Depósito Lisos...
Grupos de Investigación: 60                                  1                                              2       18    ...
    Por qué la hematología y las    enfermedades de depósito?                        Pilar Giraldo
Hematopoyesis. Los protagonistas!                            Linfocitos B                                ANEMIA  Médula ós...
Enfermedad de GaucherModelo deenfermedad pordefecto genético.                    Pilar Giraldo
Características de la poblaciónrefractaria
   Epidemiología                    Pilar Giraldo
1997. Diputación General de Aragón: REF: PCM 1094 1997. Fondo de Investigación Sanitaria. FIS 97/0527                     ...
MAPA DE LAS CARACTERISTICAS CLINICAS, GENETICASDE LA EG EN PENINSULA IBERICAPeriodo de estudio: 1993-2010                 ...
De la información recogida en el Registro Español                                 de la Enfermedad, conocemos que         ...
Enfermedad de Gaucher tipo 1        Edad al diagnóstico           3ªdécada        Portadores de N370S            87,6 %   ...
J Hum Genet. 2007;52:391-6.Mutation analysis and genotype/phenotype relationships of           Gaucher disease patients in...
W(-4)X             W(-4)X   D409H                                    Q169X              R47X     L444P                G202...
Clin Genet 2011 In PressGaucher disease: Frequency analysis of the N370S and L444P mutationsin the Spanish population usin...
Enfermedad de Gaucher 1990 Alglucerase Genzyme 1995 Imiglucerase                            Pilar Giraldo
plaquetas       g/dL             hemoglobina          x 109/L                                                400         2...
Qual Life Res. 2005 Mar;14(2):453-62.Quality of life related to type 1 Gaucher disease:                Spanish experience....
Enfermedad de GaucherDurante dos décadas de tratamiento enzimático hemoscomprobado el beneficio que proporciona a muchospa...
Enfermedad de GaucherLa enfermedad de Gaucher tipo 1, (90-95%) se haconsiderado como enfermedad sin síntomas neurológicos....
Med Clin (Barc). 2008;131:175-9.                      [Neurological manifestations in patients with                       ...
GLUCOCEREBROSIDASE GENE MUTATIONS AND RISK OF PARKINSON´S DISEASE INTHE SPANISH POPULATIONGarcía-Rodríguez B, Alfonso P, C...
Enfermedad de Parkinson gen GBA                    Pilar Giraldo
Otros genesVariante c.(-203)A>G en el promotorGenotipo                           Edad E ósea     E neurológica           E...
Enfermedad de GaucherLa afectación ósea esuna manifestaciónimportante y contribuye aintensificar eldolor y disminuir lacal...
M. Roca, J. Mota, P. Alfonso, M. Pocoví, P. Giraldo     S-MRI score: A simple method for assessing bone marrow involvement...
Enfermedad de GaucherOcasionalmente se produceinfiltración pulmonar yraramente hipertensiónpulmonar.Hipertensión portal. S...
Enfermedad de GaucherOtras complicaciones de la enfermedad de Gaucher son lasproliferaciones neoplásicas de la línea linfo...
Investigación Traslacional.   Ensayos clínicos
2003 Gene-Activated® Human Glucocerebrosidase (GA-GCB)Velaglucerasa (VPRIV®) TKT/Shire. 2011                              ...
2003 Gene-Activated® Human Glucocerebrosidase (GA-GCB)             Velaglucerasa (VPRIV®) TKT/Shire. 2011                 ...
Resumen de los ensayos clínicos con                             velaglucerasa alfa  Ensayo               Fase/            ...
TKT034 Study Sites                  United Kingdom    Poland  United States                            Spain      Israel
Estabilidad mantenida en los parámetros hematológicos                                                     y volumenes visc...
Evolución de los biomarcadores  Actividad Quitotriosidasa                                         5               Mean % c...
2006. taliglucerase alfa     Plant Cell Expressed Recombinant Human Glucocerebrosidase                      enzyme for Gau...
Tecnología del Bioreactor     Bioreactor de cálulas de mamífero                        Bioreactor de cálulas vegetalesVert...
Enfermedad de Gaucher                    Pilar Giraldo
Pilar Giraldo
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Enfermedad de Gaucher   Investigación básica                           Pilar Giraldo
Tratamiento por reducción de sustrato                                   Sphingomyelin              Ceramide               ...
Efecto chaperona de Miglustat sobre       transfectantes estables en células COS 7     11,00     10,00      9,00      8,00...
Enfermedad de Gaucher                    Pilar Giraldo
Enfermedad de Gaucher                                    Zumo que                                    contiene             ...
Multidisciplinary team…
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Presentación realizada por Pilar Giraldo en el Seminario Biomédico impartido el día 20 de octubre de 2011 en Zaragoza. El Seminario lleva por título Patologías de depósito lisosomal: la enfermedad de Gaucher como sistema modelo.

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  1. 1. Patologías de depósito lisosomal: la enfermedad de Gaucher como sistema modelo. Pilar Giraldo
  2. 2. Pilar Giraldo Sº de Hematología. Hospital Universitario Miguel ServetUnidad de Investigación Traslacional Hospital Universitario Miguel ServetCentro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras CIBERER FEETEG
  3. 3.  Un poco de historia… Pilar Giraldo
  4. 4. Zaragoza 1993Grupo Multidisciplinar de Investigación en Enfermedades Hematológicas y Metabólicas de Depósito Lisosomal Pilar Giraldo
  5. 5. Grupos de Investigación: 60 1 2 18 1 U-752 26 60 Grupos 9 CC.AA. 7 1 3 1 Pilar Giraldo
  6. 6.  Por qué la hematología y las enfermedades de depósito? Pilar Giraldo
  7. 7. Hematopoyesis. Los protagonistas! Linfocitos B ANEMIA Médula ósea Linfocitos T trombocitopenia immunoproteínas BAZO plaquetas macrófagos Pilar Giraldo
  8. 8. Enfermedad de GaucherModelo deenfermedad pordefecto genético. Pilar Giraldo
  9. 9. Características de la poblaciónrefractaria
  10. 10.  Epidemiología Pilar Giraldo
  11. 11. 1997. Diputación General de Aragón: REF: PCM 1094 1997. Fondo de Investigación Sanitaria. FIS 97/0527 REGISTRO ESPAÑOL DE ENFERMEDAD DE GAUCHER 2011Está sometido a la normativa legal y registrado con el nº 1971180032.Acreditación de calidad según las Normas ISO2000-9001 Num. EC2751/07. Pilar Giraldo
  12. 12. MAPA DE LAS CARACTERISTICAS CLINICAS, GENETICASDE LA EG EN PENINSULA IBERICAPeriodo de estudio: 1993-2010 92 Total 442Registro Español de EGEdad media al diagnóstico 26.3±19.8 aGénero: mujer 47.74 %, varón: 47.98%Vivos: 90.4 % (tipo 1); 31.0% (tipo 3); 0% (tipo 2) FEETEG Giraldo P et al, 2011.
  13. 13. De la información recogida en el Registro Español de la Enfermedad, conocemos que de los 357 casos registrados desde 1993 TiposRegistro Español de EG 1 2 25: 7,6% 3 313: 87,6% 19: 5,1% % FEETEG
  14. 14. Enfermedad de Gaucher tipo 1 Edad al diagnóstico 3ªdécada Portadores de N370S 87,6 % Visceromegalias 95,6 % Enfermedad ósea 70,4 % Enfermedad de Parkinson 8,1 % Neuropatía periférica 10,9 % Déficit de vitamina B12 13,2 % Gammapatías mono/policlon 42,3 % Depósitos férricos aumentados 28,8 % Sin tratamiento 20,1 % Esplenectomía 28,1 % Cirugía ortopédica 27,5 % FEETEG
  15. 15. J Hum Genet. 2007;52:391-6.Mutation analysis and genotype/phenotype relationships of Gaucher disease patients in Spain. Alfonso P, Aznarez S, Giralt M, Pocovi M, Giraldo P; Spanish Gauchers Disease Registry. Splicing Missense IVS4-2A>G V15M S364R G113E N370S Rec alleles Rec ex5-...10 76 mutaciones M123T G377S R120W P391L Rec complete gen RecNciI + c.1263-1317del55 diferentes en R131C R395C T134P N396T RecNciI Delection/insertions España P182L V398I D409H c.42-65 del 24 N188S L444P c.84insG G195W R463C c.225-227delTAC G202R R496H c.500insT R257Q c.953delT P266L Nonsense c.1214-1215delGC W312R W(-4)X c.1263-1317del55 Y313H R47X c.1439-1445del7 E326K* R163X c.1451delAC G325W R257X c.1510-1513delTCT (465delS) L336P S364N R359X Others c.(-203)A>G Pilar Giraldo
  16. 16. W(-4)X W(-4)X D409H Q169X R47X L444P G202R N370S Y313H T134P I270P L444P R496H N370S R163X R47X R463C R359X IVS5+1g>t c.84insG R257Q D409H N370S R120W c.84insG c.708delC N370S L444P P391L T134P c.500insT M123T N370S RecNciI L444P;E326K N392I L444P G202R c.1263_1317del55 M123K L444P L444P;E326K c.1097_1098delGC c.1263_1317del55 N370S c.1451_1452delAC R359Q c.838delT R395C RecNciI G377S RecNciI G202R R463C N370S G195E c.1263_1317del55 L444P c.(-203)A>G;IVS4-2a>g N370S L444P L444P c.1439_1445del7 F109V R163X c.84insG W184R G195W c.203_204insC V191G G195E c.1098insA N370S G377S R285C c.1263_1317del55 N396T Y313H c.(-203)A>G;P391L L444P N370S Rec(int2) R463C G377S L444P;E326K c.84insG c.1263_1317del55 D409H RecTL;c.1263_1317del55 IVS2+1 S364R L444P RecTL N370S RecNciI L444P Rec all gene c.500insT L444P+E326KG202R N370S R47X G377SR257X G377S G113E G389EH311R L444P R120W D409HR359Q c.1510_1512delTCT R120W N188S L444P G202R G202R c.500insT N370S R257X c.1263_1317del55 P391L L336P RecNciI L444P S364R c.(-203)A>G;P182L c.1263_1317del55 N370S E326K;N188S V15M Y412H T134P L444P G195W R463H G202R c.84insG P182L P391L W312R c.1263_1317del55 G202R L444P G325W Rec all gene N370S L444P;E326K N370S N188S;E326K Y313H G377S L444P;E326K D409H Giraldo P et al, 2011.
  17. 17. Clin Genet 2011 In PressGaucher disease: Frequency analysis of the N370S and L444P mutationsin the Spanish population using pyrosequencingBeatriz García-Rodríguez, Pilar Alfonso, Miguel Mallén, Miguel Pocoví,Pilar Giraldo Pilar Giraldo
  18. 18. Enfermedad de Gaucher 1990 Alglucerase Genzyme 1995 Imiglucerase Pilar Giraldo
  19. 19. plaquetas g/dL hemoglobina x 109/L 400 20 360 18 320 16 280 14 240 12 200 160 10 120 8 80 6 40 4 Basal 0 6m 1y 2y 3y 4y Basal 6m 1y 2y 3y 4y 20 40 18 35 16 30 14 25 12 10 20 8 15 6 10 4 5 2 0 0 Basal 6m 1y 2y 3y 4y Bazo Basal 6m 1y 2y 3y 4y HígadoPilar Giraldo
  20. 20. Qual Life Res. 2005 Mar;14(2):453-62.Quality of life related to type 1 Gaucher disease: Spanish experience. Giraldo P, Solano V, Pérez-Calvo JI, Giralt M, Rubio- Félix D; Spanish Group on Gaucher disease. 100 90 80 70 60 50 40 Spanish Population 30 Before ERT 20 After 24 m ERT 10 0 PF RF Pain GH Vit SP ER MH Pilar Giraldo
  21. 21. Enfermedad de GaucherDurante dos décadas de tratamiento enzimático hemoscomprobado el beneficio que proporciona a muchospacientes.Sin embargo, persisten necesidades no satisfechas 195 pacientes Weinreb N. Am J Hematol 2008
  22. 22. Enfermedad de GaucherLa enfermedad de Gaucher tipo 1, (90-95%) se haconsiderado como enfermedad sin síntomas neurológicos.Sin embargo se ha demostrado insistentemente que existeuna asociación con la enfermedad de Parkinson.También hay mayor frecuencia de neuropatía periférica. Pilar Giraldo
  23. 23. Med Clin (Barc). 2008;131:175-9. [Neurological manifestations in patients with Gaucher disease and in their relatives] Giraldo P, Capablo JL, Alfonso P, Latre P, GarcíaPacientes EG tipo 1 B, Pocoví M; Grupo Español sobre Enfermedad de Gaucher. 30 (32,6%) Portadores de EG 36 (13,5%) Pilar Giraldo
  24. 24. GLUCOCEREBROSIDASE GENE MUTATIONS AND RISK OF PARKINSON´S DISEASE INTHE SPANISH POPULATIONGarcía-Rodríguez B, Alfonso P, Capablo JL, Mallén M, Latre P, Pérez I, Giraldo P, Pocoví M.García-Rodríguez B. Tesis Doctoral 2010 Pilar Giraldo
  25. 25. Enfermedad de Parkinson gen GBA Pilar Giraldo
  26. 26. Otros genesVariante c.(-203)A>G en el promotorGenotipo Edad E ósea E neurológica E visceral dx[N370S]+[ IVS4-2a>g;c.(-203)A>G] 45 Avanzada E Parkinson SI 55 No E Parkinson NO 3 No NO SI 6 Avanzada NO SI 3 NO NO SI 5m NO Tipo 2 SI Alfonso P et al Clin Chim Acta. 2011 FEETEG
  27. 27. Enfermedad de GaucherLa afectación ósea esuna manifestaciónimportante y contribuye aintensificar eldolor y disminuir lacalidad de vida. Pilar Giraldo
  28. 28. M. Roca, J. Mota, P. Alfonso, M. Pocoví, P. Giraldo S-MRI score: A simple method for assessing bone marrow involvement in Gaucher disease. Eur J Radiol. 2007, 62:132-7 ….Three MRI patterns and punctuation in each location were defined: normal, 0; non- homogeneous infiltration subtypes reticular, 1; mottled, 2; diffuse, 3; and homogeneous infiltration, 4. This score was called Spanish-MRI (S- MRI). It is a simple method that provides useful information to evaluate bone infiltration and detect silent complications. Pilar Giraldo
  29. 29. Enfermedad de GaucherOcasionalmente se produceinfiltración pulmonar yraramente hipertensiónpulmonar.Hipertensión portal. Se asocia,en algunos casos, con elsíndrome hepatopulmonar einvariablemente conesplenectomía. Pilar Giraldo
  30. 30. Enfermedad de GaucherOtras complicaciones de la enfermedad de Gaucher son lasproliferaciones neoplásicas de la línea linfoide B y el mieloma múltiple,y ocasionalmente la amiloidosis.Se especula que es esto sea consecuencia de la activación constantedel sistema inmune. Pilar Giraldo
  31. 31. Investigación Traslacional. Ensayos clínicos
  32. 32. 2003 Gene-Activated® Human Glucocerebrosidase (GA-GCB)Velaglucerasa (VPRIV®) TKT/Shire. 2011 Pilar Giraldo
  33. 33. 2003 Gene-Activated® Human Glucocerebrosidase (GA-GCB) Velaglucerasa (VPRIV®) TKT/Shire. 2011  La velaglucerasa alfa contiene glicanos con alto contenido en manosa de cadenas más largas que la imiglucerasa  La internalización de proteínas por endocitosis depende en gran medida de su contenido en carbohidratos Brumshtein B, et al. Characterization of gene-activated human acid-β-glucosidase: Crystal structure, glycan composition, y internalization into macrophages. Glycobiology 2010;20:24−32. Image reproducedBrumshtein B, et al. Glycobiology 2010;20:24−32. con permission from Oxford Journals.
  34. 34. Resumen de los ensayos clínicos con velaglucerasa alfa Ensayo Fase/ Duración Criterios de inclusión Dosis (cada dos Diseño del Esplenecto- clínico tipo semanas) estudio mía basal TKT0251 I/II 9 meses Naïve o no tratados 60 unidades/kg Abierto No durante12 meses, adultos (n = 12) TKT0322 III 12 meses Naïve o no tratados 45 ó 60 unidades/kg Doble ciego, No durante 30 meses, ≥2 aleatorizado 1:1 años (n = 25) HGT-GCB- III 9 meses Naïve o no tratados 60 unidades/kg Doble ciego, Sí o no 0393 durante12 meses, ≥2 velaglucerasa alfa o aleatorizado 1:1 años (n = 35) imiglucerasa TKT0344 III 12 meses Transición, ≥2 años 15−60 unidades/kg Abierto Sí o no (n = 41) TKT025EXT5 I/II EXT En marcha n = 10 (del TKT025) 30−60 unidades/kg Abierto No ≥18 años HGT-GCB- III EXT En marcha n = 102 (delTKT032, 15−60 unidades/kg Abierto Sí o no 0446 TKT034 y HGT-GCB-039) HGT-GCB- Acceso En marcha >2 años Hasta 60 unidades/kg Abierto Sí o no 0584,7 expandido (PEI) PEI: Producto en fase de investigación clínica1. Zimran A, et al. Blood 2010;115:4651–6. 4. Grabowski G, et al. Poster presented at ACMG 2010. 5. Zimran A, et al. Poster presented at LDN 2010.2. Zimran A, et al. Poster presented at LDN 2010. 6. ClinicalTrials.gov 2010: NCT00635427. 7. ClinicalTrials.gov 2010:NCT00954460.3. Ben Turkia H, et al. Poster presented at ASHG 2010.
  35. 35. TKT034 Study Sites United Kingdom Poland United States Spain Israel
  36. 36. Estabilidad mantenida en los parámetros hematológicos y volumenes viscerales 2.0 20 Concentración Hemoglobina Recuento de plaquetas Mean percent change (±SE)Mean change (±SE) (g/dL) 1.5 15 1.0 10 0.5 5 0.0 0 –0.5 –5 – 1.0 –10 – 1.5 –15 – 2.0 –20 BL 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 BL 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 Study Week Study Week 15 Volumen hepático normalizado 15 Volumen esplénico normalizadoMean percent change (±SE) Mean percent change (±SE) 10 10 5 5 0 0 –5 –5 –10 –10 –15 –15 BL 25 51 BL 25 51 Study Week Study Week 36
  37. 37. Evolución de los biomarcadores Actividad Quitotriosidasa 5 Mean % change (±SE) 0 –5 Media del porcentaje de cambio: –28.1% –10 –15 –20 –25 –30 –35 Baseline 13 25 37 53 n=26* n=25 n=25 n=25 n=25 Concentración CCL-18 Study Week 5 Mean % change (±SE) 0 Media del porcentaje de cambio: –16.4% –5 –10 –15 –20 –25 –30 Baseline 13 25 37 53 n=40 n=39 n=39 n=38 n=37 Study Week* Fourteen patients were deficient in chitotriosidase activity at baseline 37
  38. 38. 2006. taliglucerase alfa Plant Cell Expressed Recombinant Human Glucocerebrosidase enzyme for Gaucher disease* Protalix desarrolla tecnología dirigida a fabricar proteínas en el compartimento celular vegetal deseado, mediante control del patrón de glicosilación Consigue patrones de glicosilación biologicamente activos. No precisa realizar modificaciones posteriores en la glicosilación. Pilar Giraldo
  39. 39. Tecnología del Bioreactor Bioreactor de cálulas de mamífero Bioreactor de cálulas vegetalesVertical Scale-Up - Caro, requiere reactores más Escala horizontal-Up - Barato, bolsas desechables engrandes.- Incoorporar un nuevo equipo, precisa salas limpiascumplimentar toda la normativa reguladora. - No hay nuevos equipos, es más de lo mismo Pilar Giraldo
  40. 40. Enfermedad de Gaucher Pilar Giraldo
  41. 41. Pilar Giraldo
  42. 42. 72.1 70 66,0 60.3 60 Giraldo P et al. Med Clin (Suppl) 2011 50 40Cambio medio respecto al basal % 30 23.7 23.0 20 22.2 10 Bazo Hígado Quitotriosidasa 0 Hemoglob Plaquetas -10 -11.1 -20 -17.0 -21.4 -30 -38.0 -40 Imiglucerasa) -47,1 -50 Taliglucerasa) -50.0 -58.4 -60 Velaglucerasa) -83.0
  43. 43. Enfermedad de Gaucher Investigación básica Pilar Giraldo
  44. 44. Tratamiento por reducción de sustrato Sphingomyelin Ceramide Galactosylceramide Miglustat ( Zavesca ® ) Glucosylceramide sintasa Glucosylceramide Ganglio - series Lacto (neo) - series Globo - seriesiminosugar obtained fromleaves of Morus alba Pharmacological Chaperones 44Lisbon 29-30 January 2010
  45. 45. Efecto chaperona de Miglustat sobre transfectantes estables en células COS 7 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 WT L444P M123T P266L L336P COS7-transfected cells N370S V15M S364R 465delSer 45 Alfonso P et al. BCMD 2005
  46. 46. Enfermedad de Gaucher Pilar Giraldo
  47. 47. Enfermedad de Gaucher Zumo que contiene un concentrado liofilizado de plantas con la proteína terapéutica Pilar Giraldo
  48. 48. Multidisciplinary team…
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