Anti-IgE E Malattie Allergiche
Anti-IgE
E
Malattie Allergiche
Le Malattie Allergiche IgE-mediate
•Le Malattie Allergiche sono determinate da una risposta immunologica inappropriata IgE-mediata nei confronti di sostanze normalmente innocue
•Gli agenti eziologici delle malattie allergiche sono proteine dette allergeni
•Gli allergeni più comuni sono i pollini, i dermatofagoidi, animali, muffe, alimenti, farmaci
Saliva e forfora di mammiferi
(cani, gatti, conigli, cavalli)
Polline di alberi, fiori e erbe
(Graminacee, Parietaria, Artemisia)
Cibi (noccioline, latte e grano) Prodotti chimici industriali
Acari della polvere
•Le Malattie allergiche si sviluppano dopo ripetuti contatti con l’allergene
•Il termine “atopico” si riferisce ad una possibile componente genetica alla base dell’nsorgenza della malattia
•Le malattie allergiche più frequenti comprendono asma, rinite e congiuntivite allergica e dermatite atopica ed orticaria
•Gli allergeni possono essere introdotti nell’organismo attraverso le vie respiratorie, le mucose gastrointestinali o congiuntivali
•Possono venire a contatto con la cute attraverso le puntura di un insetto
•Possono derivare da una esposizione a molteplici classi di farmaci (antibiotici, acido acetilsalicilico)
NaiveT cell
TH2
B cell
IgM
Activation
Differentiation
T-cell epitope
TH2 TH2
TH2
IL- 4IL-13
B cell
IgE
Class switching
IgE
AllergenAllergen
B-cell epitope
Memory T cells
MHC
TCR
DendriticCell
How Allergen Induce and Mantain Allergy:How Allergen Induce and Mantain Allergy: Sensitization and MemorySensitization and Memory
FcRI FcRII(CD23)
I recettori per le IgE ad alta e bassa affinità, fattori-chiave nelle patologie su base
allergica
FcRI FcRII
Fc Receptors
Esistono due recettori per le IgE
FcR I (recettore ad alta affinità) presente sui Basofili e sui Mastociti e sulle APCs
FcR II (CD23) (recettore a bassa affinità) presente sui Linfociti B, eosinofili, macrofagi
alveolari
Membrana cellulare
CCLLC1
CC22
2 1
IgE
Sito di legame per l’allergene
Holgate S. QJM 1998
Legame delle IgE al recettore FcRI
CC33 CC44
VVHH VVLL
FcRIEsterno
Interno
Le IgE si legano alla catena , mentre le catene e sono coinvolte nella trasduzione del segnale
Fab
Fc
A B
CD
FcεRI
IgE
Anti-IgE
IgE
FcεRI
FcεRI
IgE
IgG Anti-IgE Anti-IgG
FcεRI
Anti-FcεRIα
Antigen
Meccanismi di Attivazione delle IgE
MECCANISMI INTRACELLULARI DI ATTIVAZIONE
•Attivazione di un tirosyn-kinases pathway
•Attivazione della PLC ( canali Ca++ / Cai / della fluidità della membrana)
•Attivazione metaboliti AA (assemblaggio microtubuli/ movimento cellulare)
•Fusione dei granuli citoplasmatici e rilascio dei mediatori)
IgEAllergeni
FcRI
Phisiological effects
Mediator releaseHistamineLeukotrienesProstaglandins Citokines
Ruolo delle IgE nell’infiammazione
Early Response Late ResponseBronchospasm Airway inflammationEdema Airflow obstructionAirflow obstruction Airway hyperresponsiveness
Overview of the Role of IgE in inflammation
First Allergen Exposure
Antigen-Presenting
Cell
T Cell
B Cell
Plasma Cell
IgE
Mast CellSecond Allergen Exposure
IgE Cross-linked by Allergen
Mast Cell Degranulation
AsthmaSymptoms & Exacerbation
HistamineLeukotriene
ProstaglandinsCytokines
CytokinesIL-4, IL-13
Brownell J, Casale TB. Immonol Allergy Clin N Am 2004;24:551-8.
Rilascio spontaneo : IstaminaProteasi
TNF-
Eparina
Rilascio alcuni mins : Attivazione Metaboliti
Acido Arachidonico
Rilascio dopo 1 ora : IL-4IL-13
IL-5
TNF-
PRURITO (subcutaneo)
Broncocostrizione
Wheezing
Mucoproduzione
Chemiotassi degli Eosinofili
Espressione molecole di adesione
Infiammazione e rimodellamento delle vie aeree
Airway
Fibre nervose sensoriali(Fibre C-type)
Cellule epiteliali
Mast cells
Eosinofili
Rimodellamento
PREMESSA
Le malattie allergiche e la gravità di tali manifestazioni è correlata ai livelli di IgE sieriche. Pertanto il principale bersaglio farmacologico è rappresentato dalle IgE.
Grazie alle nuove tecnologie è stato possibile costruire un anticorpo/farmaco biologico diretto
contro le IgE (anti-IgE).OMALIZUMAB
antigene
mouse
Cellule tumorali
fusione
milza
Anticorpi Monoclonali
Siero Convenzionale
IBRIDOMA
Siero Monoclonale
Preparazione dell’anti-IgE (I)
•I topi erano immunizzati con IgE umane
•Fusione di linfociti B murini con cellule immortali derivanti da mieloma (ibridoma)
•Ottenimento di una linea immortale che secerne IgE composte al 50% dalla componente murine ed al 50 % dalla componente umana
•Creazione di un primo Ab (MAE11)
•Rimozione del 45 % della IgG murina e splicing nella corrispondente porzione IgG umana
•Formazione di un Ab (Xolair,rhuMab-E25) al 95% umanizzato ( i residui delle catene leggere specifici per il legame alle IgE sono aggiunti ad una IgG1 umana)
•Il 5% CDR murini è necessario per il mantenimento della stabilità del legame dell’Ab alle IgE
Omalizumab : Anticorpo monoclonale umanizzato anti-IgE
MAb murino Xolair® IgGumanizzata
5% residui murini
Preparazione dell’anti-IgE (II)
•Un’altra chimera derivante dalla fusione mouse/human (Mab CGP 51901) è formata dalle catene pesanti e leggere delle regioni variabili di origine murina e dalle catene leggere e pesanti delle regioni costanti umane degli isotipi e
•E’ anch’esso in grado di legarsi alla regione CH3 delle IgE
•E’ in grado di ridurre il potenziale immunogenico nell’uomo poiché il 90% della reattività all’Ab è diretta verso la regione costante
Xolair Molecular Structure
• Humanized mAb against IgE• Binds circulating IgE regardless of
specificity• Forms small, biologically inert
Xolair:IgE complexes• Not interfere with cell-mediated, or
immunization responses• Does not activate complement• Prevents IgE binding to high- and
low-affinity receptors
Murine CDRsMurine CDRs(< 5% of molecule)(< 5% of molecule)
IgG1 kappa IgG1 kappa Human Human
frameworkframework(> 95% of molecule)(> 95% of molecule)
FcFcRI RI Receptor Receptor
Binding SiteBinding Site
mAb=monoclonal antibody; IgE=immunoglobulin E; CDR=complementarity-determining region; Ig1=immunoglobulin G1.Boushey HA. J Allergy Clin Immunol. 2001;108:S77-S83.
Principali Caratteristiche dell’OMALIZUMAB
•Downregola i recettori l’FcRI sui basofili
•Blocca le degranulazione mastocitaria conseguente a sensibilizzazione passiva in vitro o la stimolazione con allergene in vivo
•Riduce l’eosinofilia polmonare conseguente all’attivazione allergenica riducendo la sintesi ed il rilascio di IL-5 dalle cellule Th2
IgE
C3
omalizumab
FCRI
Il punto di attacco ideale di un anti-IgE specifico
Principali Caratteristiche dell’OMALIZUMAB
• Riconosce e lega le IgE sieriche nella regione CH3 ma non le IgG o le IgA
•Inibisce il legame fra le IgE e l’FcRI
•Non lega le IgE associate all’FcRI, RII dei mastociti e dei basofili e linfociti B (meccanismo non anafilattico)
•Non è allergene specifico (si lega a tutte le IgE)
La reazione allergica è interrotta da Omalizumab
Cellula BCellula B
IgE
Complessi Omalizumab:IgE libere
Omalizumab Mastocita
FcRI
Dall’IgE all’anti-IgE: riduzione eosinofili, IgE, IL4
Eosinofili
IgE
colorazione immunoistochimica sottomucosa bronchiale (tot n=14), prima e dopo 16 sett di trattamento Djukanovic et al Am J Respir Crit Care Med, 2004
Recettore per IgE ad alta affinità
IL4
Basale Post-trattamento
Xolair Reduces Free IgE Within 7 Days
1
10
100
1000
Pre Day 7 Day 70 Day 196
Fre
e Ig
E (
ng
/mL
)
99% Reduction in Free IgE by Day 7
Beck LA, et al. J Allergy Clin Immunol. 2004;114:527-30.
-S-S--S-S-
COOH
NH2
-S-S-
-S-S- NH2
OmalizumabOmalizumab
aAnti-IgE Total
IgE
Free IgE
Milgrom et al. N. Engl. J. Med. 341 : 1966, 1999
Kuehr et al. J. Allergy Clin. Immunol. 109 : 274, 2002
Effetti Immunologici dell’OMALIZUMAB
•Formazione di immunocomplessi (anti-IgE/IgEsieriche) di 1000 kDa non precipitanti e non attivanti il complemento
•Conseguente eliminazione urinaria degli immunocomplessi
•Riduzione delle concentrazione sieriche di IgE in maniera dose dipendente
TrimersTrimers((490 kD-530 kD)490 kD-530 kD)
HexamerHexamer((1000 kD)1000 kD)
Xolair Xolair ((150 kD)150 kD)
IgE (IgE (190 kD)190 kD)
Xolair Forms a Complex With IgE
• Xolair:IgE complexes are either trimers or hexamers • Complexes are small and biologically inert• Clearence occurs in the RES via typical IgG pathway
FARMACODINAMICA, SICUREZZA TOLLERABILITA’
Studi condotti in adulti con e senza malattie allergiche hanno dimostrato che che l’anti IgE è sicuro e ben tollerato
Diminuisce la concentrazione sierica di IgE entro 5’ dalla somministarzione endovenosa e dopo 24 ore da quella sottocutanea
La diminuzione dura dalle 4-6 settimane
Altri studi in fase II hanno dimostrato che non vi è alcuna differenza farmacodinamica nelle due vie di somministrazione
Nuovi approcci Terapeutici delle
MALATTIE ALLERGICHE
(Confronto con le terapie convenzionali)
•Omalizumab/anti-istaminici: cura delle basi fisiopatologiche della malattia/cura dei sintomi
•Omalizumab/Immunoterapiaspecifica: rivolto verso gli effetti di tutti gli allergeni coinvolti/legata ad uno o pochi allergeni, all’età del paziente, rinite
•Omalizumab/Cortisoni inalatori:blocco del cross-linking e del rilascio di mediatori dalle cellule attivate/efficaci ma causa di molti effetti collaterali (soprattutto nei pz pediatrici)
Obiettivi del Trattamento nell’Asma
• Ottenere il controllo dei sintomi
• Prevenire le riacutizzazioni
• Mantenere la funzione respiratoria il più
possibile vicino alla norma
• Evitare i possibili effetti indesiderati della terapia antiasmatica
• Prevenire l’evoluzione dell’ asma in ostruzione irreversibile del flusso aereo
• Prevenire la mortalità per asma
STUDI CLINICI nell’ASMA
Due studi FASE I / II sulla inibizione della fase precoce e tardiva della risposta allergica dopo somministrazione e.v. dell’anti-IgE
Studio di FASE II sul punteggio sintomatologico dell’asma in pz. affetti da asma severo e moderato dopo somministrazione e.v. dell’anti-IgE
Tre studi di FASE III sulle riacerbazioni asmatiche in pz. Adulti e pediatrici affetti da asma moderato e grave
La rinite allergica viene definita come un disturbo sintomatico del naso, sostenuto da una
infiammazione IgE-mediata della mucosa nasale, che fa seguito ad esposizione ad allergene
DEFINIZIONE DELL’ ALLERGIC RHINITIS AND ITS IMPACT ON ASTHMA (A.R.I.A.)
RINITE ALLERGICA
Classificazione: durata dei sintomi
INTERMITTENTE (stagionale, acuta, occasionale)
Sintomi occasionali< 4 gg/settimana o 4 settimane
PERSISTENTE (perenne, cronica)
Sintomi cronici> 4 gg/settimana e
> 4 settimane
RINITE ALLERGICA
STUDI CLINICI nella RINITE ALLERGICA
Studo di FASE II nel trattamento della rinite stagionale ad Artemisia in pz. adulti per la valutazione della migliore somministrazione (e.v. o s.c.)
Studo di FASE III sulla valutazione del punteggio sintomatologico nel trattamento della rinite stagionale ad Betulla in pz. adulti dopo
somministrazione s.c.
Studo di FASE III sulla valutazione del della terapia combinata ITS-anti-IgE nel trattamento della rinite stagionale moderata-grave a Betulla e
Graminacee in pz. adulti dopo somministrazione s.c.
SOMMARIO
•Asma e Rinite rappresentano patologie molto più complesse
•Le malattie allergiche risultano infatti multifattoriali
e poliedriche
Allergene
Mast cell
T cell
B cell
Eosinofili
IgE
IL-4
GM-CSF
IL-3, 5
VCAM-1
Sintomi
• Prurito, starnuti• Rinorrea• Congestione nasale• Ostruzione nasale
Sintomi
• Ostruzione nasale• Iposmia• Iperreattività nasale
IstaminaLeucotrieniProstaglandineBradichinina, PAF
Allontanamento dell’allergene
Anti-IgE
Immunoterapia
AntistaminiciAntileucotrieni
Steroidi
Nuove strategie terapeutiche
Dirette contro le citochine Th2 (IL4, IL5)
Dirette contro i fattori chemotattici associati alle cellule Th2
Blocco delle molecole di adesione
Nuovi steroidi inalatori
NUOVE STRATEGIE TERAPEUTICHE
• Anticorpi monoclonali anti-citochineAb anti-IL4 (Pascolizumab)Ab anti-IL5 (Mepolizumab, Reslizumab)
• Antagonista recettoriale di CCL5 Met-RANTES
• Blocco delle molecole di adesione Ab anti-VLA-4
• Nuovi steroidi di sintesiCiclosenide (pro-farmaco attivato a livello del tessuto
bronchiale; attività anti-flogistica paragonabile a quella della budesonide)
Anti IL-5
Eosinophilic inflamamtio
n
AHR
Prevents eosinophil
recruitment
Terapeutic effects
Cellular effects
Blood eosinophils
Anti IL-4
Terapeutic effects
Improves asthma symptom
score/FEV1
AHR
Inhibits Th2 cell activation
Cellular effects
Inhibits IgE
synthesis