37° Congresso Nazionale
Gestire il Futuro in Sanità
Bologna 8-11 giugno 2011
Seminario “Una strategia comune per la gestione
del paziente con malattie immuno-mediate”
Le terapie biologiche:
un valore per il paziente
Prof.ssa Patrizia Debetto
Dipartimento di Farmacologia ed Anestesiologia,
Università degli Studi di Padova
Immune-mediated inflammatory diseases
(IMIDs)
 Le malattie infiammatorie immuno-mediate comprendono un gruppo
di condizioni patologiche altamente disabilitanti, apparentemente non
correlate, che mancano di una definita eziologia, ma che condividono
stessi cammini infiammatori come esito di una disregolazione della
normale risposta immunitaria
Alla base della disregolazione immunitaria vi è una
INAPPROPRIATA ATTIVAZIONE
di citochine pro-infiammatorie (IL-12, IL-6, TNF-)
le cui azioni portano a conseguenze patologiche
Rahman P et al. (2010) J Rheumatol Suppl. 85:11-26
Patofisiologia delle IMID
 Lo sviluppo e l’automantenimento del
processo infiammatorio risulta da:
 Eccessiva produzione di citochine
pro-infiammatorie da parte di
linfociti Th1 attivati
 Disregolazione dei processi controllati
dai linfociti B
 Produzione inappropriata di autoAb
 Perdita della tolleranza
 Attivazione dei linfociti T
 Sintesi di citochine
CD4+-T lymphocyte
Anti-inflammatory
or protective
functions
Pro-inflammatory
functions
IL-1, IL-6, IL-12, TNF-
IL-4
IL-5
IL-9
IL-10
IL-13
 Il fenotipo della malattia è determinato
dalla natura della risposta immunitaria
Kuek A et al. (2007) Postgrad Med J 83:251-60
Toussirot E et al. (2007) Drug Discov 1:39-47
Principali IMID
ARTRITI
Artrite reumatoide
Artrite psoriasica
Sindrome SAPHO (SinoviteAcne-Pustolosi-IperostosiOsteite)
Spondilite anchilosante
Artrite reattiva
Artrite cronica giovanile
Malattia di Still dell’adulto
CONNETTIVITI
Lupus eritematoso sistemico
Sclerodermia
Sindrome di Sjögren
Polimiosite/Dermatomiosite
Connettivite mista
Sindrome da Ac antifosfolipidi
VASCULITI
Granulomatosi di Wegener
PMR (polimialgia
reumatica)/ACG (arterite a
cellule giganti o arterite
temporale)
Arterite di Takayasu (sindrome
dell’arco aortico)
Malattia di Kawasaki (sindrome
mucocutanea dei linfonodi)
Poliarterite nodosa
Vasculite crioglobulinemica
Malattia di Behçet (silk road
disease)
Policondrite ricorrente
Vasculite orticarioide
Reticolo-istiocitosi multicentrica
Eritema nodoso
ALTRE
Dermatologiche
Psoriasi
Pioderma gangrenoso
Pemfigo
Gastroenterologiche
Malattia di Crohn
Colite ulcerosa (?)
Morbo celiaco
Morbo di Whipple
Epatite cronica autoimmune
Endocrinologiche
Tiroidite cronica
autoimmune
Malattia di Graves
Diverse
Amiloidosi
Sarcoidosi
Miastenia grave
Sclerosi multipla
Comorbidità nei pazienti con IMID
 Frequentemente più IMID coesistono nello stesso paziente
 Comorbidità sono spesso presenti nei pazienti con IMID
 I pazienti con IMID sono a rischio particolarmente elevato per
infezioni, malattia cardiovascolare, malattia renale e tumori maligni
(linfomi)
 Cause più comuni di eccessiva mortalità nei pazienti con artrite
reumatoide (AR): malattia cardiovascolare; tumori (linfomi, cancro
del polmone e cancro della pelle)
 L’aumentata (2-3 volte) incidenza di linfomi (soprattutto non-Hodgkin) si
correla a durata, gravità e persistente fase di attività della malattia
 Similmente ad altre malattie infiammatorie, l’AR sembra aumentare il
rischio di infezioni batteriche, tubercolari, fungine e virali (più
comuni nella malattia più attiva e grave)
El-Gabalawy H et al. (2010) J Rheumatol 37 Suppl 85:1-10
Farmaci nella terapia delle IMID
2° generaz.
Biotecnologici
Targeted biologic therapies
(BRMs, Biological Response Modifiers)
BIOTECNOLOGICI
DMARDs
(Disease Modifying
Anti-Rheumatic Drugs)
azatioprina; leflunomide; metotrexato;
ciclosporina A; clorochina e idrossiclorochina;
D-penicillamina; sali d’oro; sulfasalazina
CORTICOSTEROIDI
FANS/COXIB
Dopo il 1998
Prima del 1998
Terapie con farmaci
chimici
Farmaci chimici versus
Farmaci biotecnologici
 Farmaci
chimici:
prodotti
medicinali
di
natura
inerentemente chimica e costruiti usando fonti chimiche e
metodi standard di chimica farmaceutica
 Dimensioni medio-piccole (50-1000 Da)
Rituximab
Massa molare 145.000 Da
~ 1300 aminoacidi
Massa molare 454 Da
0 aminoacidi
 Farmaci biotecnologici (definizione dell’EMA):
medicinali costituiti da proteine ottenute da substrati
cellulari mediante tecniche di ingegneria genetica
(tecnologia del DNA ricombinante, espressione genica
controllata, metodi anticorpali)
 Dimensioni molto grandi (5-260 kDa)
 Strutturalmente simili a proteine autologhe
 Selettivamente mirati a specifici componenti
molecolari considerati
centrali
nella
patogenesi e nella progressione della malattia
http://www.ema.europa.eu
 Proteine terapeutiche
umane ricombinanti
 Proteine di fusione
 Anticorpi monoclonali
Le proteine di fusione
 Rappresentano la combinazione di due diverse componenti: il dominio
extracellulare di un recettore di superficie e la regione Fc (parte
della regione costante) di una IgG1 umana
 creazione della forma solubile del recettore
 Il recettore fornisce la specificità d’interazione con il suo bersaglio
molecolare, mentre la struttura dell’Ig umana impartisce stabilità contro
la degradazione proteolitica (interazione, anche se non molto efficiente, con
il recettore neonatale di salvataggio delle IgG FcRn)  emivita plasmatica
Etanercept
Enbrel
 Extracellular domains of human p75
TNF- soluble receptor (TNFR2/p75),
responsible for binding the tumor
necrosis factor (TNF-)
 Fc region (CH2 and CH3) of human
IgG1
Gli anticorpi monoclonali (MAb)
e la loro nomenclatura
 Tecniche avanzate di ingegneria genetica
(tecnologia degli ibridomi, tecniche di innesto, topi
transgenici, phage display technique) hanno
permesso la generazione di vari tipi di MAb
 La nomenclatura dei MAb riflette il tipo di MAb
 MAb murini = omab/onab
(es. muromonab)
 MAb chimerici = ximab
(es. infliximab, rituximab)
100% murine protein
25% murine protein
5-10% murine protein
no murine protein
 MAb umanizzati = zumab
(es. certolizumab, natalizumab)
 MAb umani = mumab
(es. adalimumab,
ustekinumab)
landesbioscience.com
Struttura e funzioni di un MAb IgG
Fab region
Light chain
 Unique for each Ab
 Determines ligand
specificity
Heavy chain
Fc region
 Identical for each Ab isotype
 Biological activity
 Pharmacokinetic properties
Carbohydrate  effector functions
C1Q binding site  CDC; lysis of target
cell
FcRn binding site  transport across
membranes; salvage pathway
FcR binding site
CDRs, complementarity-determining regions
FcRs, Fc receptors for IgG
FcRns, neonatal Fc receptors for IgG
CDC, Complement-dependent cytotoxicity
ADCC, Antibody-dependent cell-mediated
cytotoxicity
FcR receptor on
effector cells
 ADCC; lysis or phagocytosis
of target cell
(cellule natural killer, monociti,
macrofagi, polimorfonucleati)
Hansel TT et al. (2010) Nat Revi Drug Disc 9:325-38
Nello sviluppo di MAb terapeutici
sono favorite le IgG (IgG1)
 Massima capacità di attivare efficacemente le funzioni effettrici
immunitarie (CDC, citotossicità complemento-dipendente; ADCC,
citotossicità Ab-dipendente cellulo-mediata)
 Lunga emivita biologica (circa 21 giorni): IgG salvage pathway
IgG salvage pathway
1. Ingresso delle IgG nelle cellule endoteliali per pinocitosi e
loro legame al recettore di salvataggio Fc neonatale per IgG
(FcRn) al pH acido degli endosomi
2. Trasporto alla membrana cellulare delle IgG legate a FcRn
e loro rilascio al pH neutro del fluido interstiziale
3. Le IgG non legate a FcRn sono catabolizzate da proteasi
nei lisosomi
Lobo et al. (2004) J. Pharm. Sci. 93:2645-67
pH 7.4
pH 6.0
Endothelial cell
 Il salvage pathway è saturabile ed è tanto più efficiente quanto maggiore è
la frazione umana del MAb
Emivita: MAb murini (pochi giorni) < MAb chimerici < MAb umanizzati
≤ MAb umani (alcune settimane)
Principali IMID
per le quali sono approvate le terapie biologiche
ARTRITI
REUMATOLOGIA
DERMATOLOGIA
GASTROENTEROLOGIA
ALTRO
Artrite reumatoide
Artrite psoriasica
Artrite idiopatica cronica giovanile
Spondilite anchilosante
Psoriasi a placche
Morbo di Crohn
Colite ulcerosa
Sclerosi multipla
Sindromi periodiche associate a
criopirina (CAPS)
Agenti anti-TNF- disponibili in Italia
per il trattamento delle IMID (1)
INN
Specialità
medicinale
Etanercept
Proteina di fusione
umana tra 2 domini
extracellulari del
recettore solubile p75
del TNF- e FcIgG1
Enbrel,
Wyeth Lederle
Adalimumab
IgG1 umana (Phage
display technology)
Humira,
Abbott
Infliximab
IgG1chimerica
Remicade,
Schering
Plough
Antigene/
Bersaglio
TNF-
(forma
solubile)
TNF-
TNF-
(forma
solubile e
forma di
membrana)
TNF-
(forma
solubile e
forma di
membrana)
Usi clinici approvati
Per iniezione sottocutanea
 AR attiva moderata-grave in adulti
 Artrite psoriasica attiva e progressiva in adulti
 Spondilite anchilosante severa attiva in adulti
 Psoriasi a placche moderata-severa in adulti
 Artrite idiopatica cronica giovanile attiva in
bambini/adolescenti (4-17 anni di età)
Per iniezione sottocutanea
 AR attiva moderata-grave
 Artrite psoriasica attiva e progressiva in adulti
 Spondilite anchilosante grave attiva
 Malattia di Crohn attiva grave
Per infusione endovenosa
 AR attiva moderata-grave in adulti
 Artrite psoriasica attiva e progressiva in adulti
 Spondilite anchilosante grave attiva in adulti
 Psoriasi a placche moderata-severa in adulti
 Malattia di Crohn grave attiva, anche fistolizzante
attiva, in pazienti adulti e pediatrici (6-17 anni di età)
 Colite ulcerosa attiva moderata-severa
INN, International Non-proprietary Name; TNF, fattore di necrosi tumorale; AR, artrite reumatoide.
http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/home/Home_Page.jsp&murl=&mid=
Agenti anti-TNF- disponibili in Italia
per il trattamento delle IMID (2)
INN
Specialità
medicinale
Golimumab
Simponi®,
IgG1 umana
Centocor B.V.
AIC 30/8/2010
Certolizumab pegol
1Cimzia®,
Frammento Fab di IgG
umanizzata, coniugato
con glicole polietilenico
(PEG)
UCB Pharma
AIC 15/10/2010
Antigene/
Bersaglio
TNF-
(forma
solubile e
forma di
membrana)
TNF-
(forma
solubile e
forma di
membrana)
Usi clinici approvati
Per iniezione sottocutanea
 AR attiva moderata-grave in adulti
 Artrite psoriasica attiva e progressiva in adulti
 Spondilite anchilosante grave attiva in adulti
Per iniezione sottocutanea
 AR attiva moderata-grave in adulti
1Già
approvato da FDA anche per malattia di Crohn; in studio clinico per la psoriasi.
INN, International Non-proprietary Name; AIC, Autorizzazione all’Immissione in Commercio; TNF, fattore di
necrosi tumorale; AR, artrite reumatoide.
http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/home/Home_Page.jsp&murl=&mid=
Altri Biological Response Modifiers
disponibili in Italia per il trattamento delle IMID (1)
INN
Specialità
medicinale
Anakinra
Kineret,
Forma ricombinante
umana di antagonista
endogeno della IL-1
Biovitrum AB
Abatacept
OrenciaTM,
Proteina di fusione
umana tra dominio
extracellulare di CTLA4 e FcIgG1
Antigene/
Bersaglio
Usi clinici approvati
Recettore della IL-1
Per iniezione sottocutanea
 AR attiva moderata-grave in adulti
1CTLA-4
Bristol-MyersSquibb
sui linfociti T
recentemente attivati
Per infusione endovenosa
 AR attiva moderata-grave in adulti
 Artrite idiopatica cronica giovanile2
Rituximab
MabThera®,
3CD20
IgG1 chimerica
Roche
Per infusione endovenosa
 AR attiva grave in adulti
Tocilizumab
RoActemra®,
IgG1 umanizzata
Roche
AIC 19/3/2010
sulle cellule B
Recettore della IL-6
Per infusione endovenosa
 AR attiva moderata-grave in adulti
1CTLA-4,
Cytotoxic T-Lymphocyte associated Antigen-4: proteina trans-membrana espressa solo sulla
superficie dei linfociti T CD4+ e CD8+ recentemente attivati. Abatacept inibisce selettivamente la costimolazione dei linfociti T, bloccando l’interazione (mediata dal cammino CD28-CD80/86) tra le cellule che
presentano l’Ag e le cellule T.
2Parere positivo di EMA del 20/05/2010; sembra essere efficace anche nella psoriasi.
3CD20 è espressa solo da pre-cellule B e cellule B, ma non da cellule stem e plasmacellule.
INN, International Non-proprietary Name; AIC, Autorizzazione all’Immissione in Commercio; AR, artrite
reumatoide
http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/home/Home_Page.jsp&murl=&mid=
Altri Biological Response Modifiers
disponibili in Italia per il trattamento delle IMID (2)
INN
Specialità
medicinale
Antigene/
Bersaglio
Usi clinici approvati
Per iniezione sottocutanea
 Psoriasi a placche moderata-severa in adulti
Per iniezione sottocutanea
 Sindromi periodiche associate a criopirina
(CAPS1) in adulti, adolescenti e bambini (dai 4
anni di età)
Per iniezione sottocutanea
 Sindromi periodiche associate a criopirina
(CAPS1)
Ustekinumab
Stelara®,
IgG1 umana
Janssen-Cilag
AIC 3/2/2010
Subunità p40
comune a IL12 e IL-23
Canakinumab
Ilaris®,
IL-1
IgG1 umana
Novartis
(farmaco orfano)
Rilonacept2
Arcalyst®,
Proteina di fusione
umana tra i domini
extracellulari del
recettore della IL-1 e
FcIgG1
Regeneron
(farmaco orfano)
23/10/2009
IL-1
IL-1
1CAPS,
criopirinopatie gruppo di malattie autoinfiammatorie, rare ma potenzialmente fatali, associate a una
mutazione genetica della proteina criopirina rilasciata dalle cellule del sistema immunitario e coinvolta nei
meccanismi dell’infiammazione e della distruzione dei tessuti infiammati. Le CAPS sono caratterizzate da
una produzione eccessiva di IL-1β.
2Autorizzato da EMA il 23/10/2009, ma non ancora in commercio in Italia.
INN, International Non-proprietary Name.
http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/home/Home_Page.jsp&murl=&mid=
Altri Biological Response Modifiers
disponibili in Italia per il trattamento delle IMID (3)
INN
Interferoni beta
 Interferone beta-1a
Specialità
medicinale
Antigene/
Bersaglio
Usi clinici approvati
Per iniezione intramuscolare o sottocutanea
 Sclerosi multipla recidivante
Avonex, Biogen
Idec
Rebif, Serono
 Interferone beta-1b
Per iniezione sottocutanea
 In pazienti ad alto rischio per lo sviluppo di
sclerosi multipla clinicamente definita;
sclerosi multipla recidivante-remittente;
sclerosi multipla secondaria progressiva
con malattia in fase attiva
Betaferon, Bayer
Extavia, Novartis
Europharm
Natalizumab1
Tysabri®, Biogen
IgG4 umanizzata
Dompè
Integrina 4β1
(VLA-4)
Per infusione endovenosa
 Sclerosi multipla recidivante-remittente ad
elevata attività (in monoterapia) in pazienti:
con elevata attività della malattia nonostante
terapia con interferone-beta; con sclerosi
multipla recidivante remittente grave ad
evoluzione rapida
primo MAb IgG4 contro la subunità 4β del complesso di adesione integrina VLA-4 (Very Late Antigen4) espresso su linfociti attivati, monociti ed altri leucociti. Impedisce l'adesione e la migrazione linfocitaria
dal letto vascolare alla sede di infiammazione.
INN, International Non-proprietary Name.
1Il
http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/home/Home_Page.jsp&murl=&mid=
Efficacia terapeutica
delle terapie biologiche
 I BRM (Biological Response Modifiers) sono impiegati
 In combinazione con altre terapie convenzionali (DMARD tradizionali, in
particolare metotrexato): in pazienti con risposta inadeguata a tali terapie
 In monoterapia: in pazienti per i quali le terapie convenzionali sono
controindicate o che hanno mostrato intolleranza verso di esse
 Rispetto ai DMARD tradizionali, i BRM sono altamente efficaci
 Più specifici, in quanto selettivamente mirati ai meccanismi molecolari alla
base della malattia
 Insorgenza dell’azione molto più rapida (giorni-settimane)
 Miglioramento dei sintomi e dei segni di malattia (rallentamento/arresto
della progressione del danno strutturale, preservando la capacità funzionale e
migliorando la qualità della vita) di pazienti affetti da varie IMID
 Notevole efficacia nel ridurre in modo significativo l’attività di malattia
 La terapia precoce sembra essere fondamentale per ottimizzare i
risultati a lungo termine
 Le terapie di combinazione sono in genere ben tollerate e sono più
efficaci della monoterapia
Lloyd S et al. (2010) doi:10.1093/rheumatology/keq169
La sicurezza dei
Biological Response Modifiers
Nuovi strumenti terapeutici
 Maggiore efficacia
 Maggiore selettività
(diretti ad un distinto bersaglio
molecolare)
 Minore tossicità
(processati
endogene)
come
le
proteine
Nuove tossicità
 Primariamente dovute
esagerata farmacologia
a
(correlate
a
inibizione
o
stimolazione di attività di molecole
bersaglio
su
cellule/tessuti
bersaglio)
 Altre non correlabili con il
meccanismo d’azione
 A causa della loro struttura/origine, sono intrinsecamente immunogenici
 Come dimostrato dal loro ampio uso clinico, quasi tutti inducono la
formazione di Ab (autoAb e Ab anti-farmaco) nei pazienti
 Interferiscono con la normale risposta immunitaria ai patogeni e con il
normale controllo della crescita tumorale
 Squilibrio del sistema delle citochine, immunosoppressione
 Azioni cui è legata l’efficacia terapeutica, ma che sostengono anche il
potenziale di aumentare la frequenza di sviluppo di infezioni e neoplasie
linfoproliferative (linfomi Hodgkin e non Hodgkin)
Giezen TJ et al. (2010) Drug Saf. 33:865-78; Brennan FR et al. (2010) mAbs 2(3):233-55
Principali effetti avversi dei
Biological Response Modifiers
 Reazioni da somministrazione
 Effetti avversi non immunologici
 Effetti avversi da squilibrio del sistema immunitario o delle
citochine
 Effetti avversi da immunoattivazione: fenomeni/malattie
autoimmuni; reazioni di ipersensibilità
 Effetti avversi da immunosoppressione: infezioni, riattivazione di
tubercolosi latente; malattie linfoproliferative (linfomi)
 Infezioni e neoplasie possono svilupparsi molto tempo dopo l’inizio o
dopo la sospensione del trattamento
 Rischi maggiori: trattamenti concomitanti con agenti immunosoppressori (glucocorticoidi, metotrexato, azatioprina); la malattia di
per se (es. AR)
 Molte reazioni immunitarie richiedono anni per svilupparsi
 Molti eventi avversi mediati dal sistema immunitario sono rari (ad es.
1/10000 pazienti/anno) e potrebbero manifestarsi solo dopo un
impiego esteso  Insorgenza e incidenza difficili da predire
El-Gabalawy H et al. (2010) J Rheumatol 37 Suppl 85:1-10
Reazioni da somministrazione
Effetti avversi non immunologici
 Reazioni da somministrazione: comuni con tutti
 Reazioni infiammatorie al sito di iniezione: di solito non gravi (dolore,
gonfiore, eritema)
 Reazioni da infusione: acute e ritardate, anche gravi (febbre, dolore al
torace, ipo-/iper-tensione, dispnea)
 Da residua immunogenicità (via formazione di immunocomplessi) e da
rilascio di citochine infiammatorie
 Più frequenti nelle prime fasi della terapia; possono essere ridotte
diminuendo la velocità d’infusione
 Effetti avversi non immunologici
 Aggravamento dell’insufficienza cardiaca congestizia da parte degli
agenti anti-TNF- (infliximab, etanercept, adalimumab)
 Etanercept ha una precauzione ed infliximab ha una controindicazione
circa l’uso in pazienti con insufficienza cardiaca congestizia
Effetti avversi da immunoattivazione
 In generale, l’immunogenicità dei farmaci biotecnologici non
costituisce la principale limitazione al loro uso clinico
 Specifici Ab (autoAb; Ab anti-farmaco) sono frequentemente rilevati nei
sieri di pazienti trattati, ma palesi manifestazioni cliniche si verificano
raramente e, solitamente, scompaiono alla sospensione del farmaco
 Tuttavia, tali Ab possono modificare la farmacocinetica (clearance,
CL) e la farmacodinamica (efficacia/sicurezza clinica) del farmaco,
causando serie complicanze
Effetti avversi da immunoattivazione
Produzione di auto-Ab
Prevalenza di auto-Ab in pazienti con AR trattati con agenti anti-TNF-
Infliximab: 68% dei pazienti trattati
Etanercept: 11% dei pazienti trattati
Adalimumab (soprattutto in monoterapia): 8-12% dei pazienti trattati
 Sindromi LES-simili farmaco-indotte; vasculiti; malattia da siero
 Malattie demielinizzanti (sclerosi multipla, neurite ottica) (riattivazione o new
onset): più frequenti e gravi con gli agenti anti-TNF- (infliximab, etanercept,
adalimumab)
 Epatiti autoimmuni; mielotossicità
 Uveiti e psoriasi (esacerbazione o new onset), in soggetti suscettibili: con gli
agenti anti-TNF- (etanercept, adalimumab)
Effetti “paradossali”, di classe farmacologica, in pazienti con AR o
spondiloartriti; possono essere correlati all’alterazione della risposta immunitaria
causata dall’inibizione del TNF- in soggetti suscettibili
Descotes J and Gouraud A (2008) Expert Opin Drug Metab Toxicol. 4:1537-49
Schellekens H. (2008) Biotechnol Annu Rev. 14:191-202
Effetti avversi da immunoattivazione
Produzione di Ab anti-farmaco
(più comune: il problema maggiore)
 La prevalenza di Ab anti-farmaco è altamente variabile (in parte,
dipende dai metodi di rilevazione utilizzati)
 Reazioni allergiche locali (comuni, al sito d’iniezione, ma anche orticaria e
anafilassi) e sistemiche (shock anafilattico raro); malattia da siero (molto rara);
malattia da deposizione di immuno-complessi (rara)
 Modificazione di farmacocinetica e farmacodinamica
  o  CL/emivita del farmaco (meccanismi di CL immuno-mediata)
 Modificazione di dose e potenza
 Perdita di efficacia del farmaco (l’effetto più frequente: es. agenti antiTNF-), da: neutralizzazione dell’attività biologica del farmaco (blocco del sito
attivo);  clearance del farmaco
 Risposta farmacologica esagerata dovuta a  clearance
Schellekens H. (2008) Biotechnol Annu Rev. 14:191-202.
Effetti avversi da immunosoppressione
Aumentato rischio di infezioni (1)
 Soprattutto con gli agenti anti-TNF- (in pazienti con AR)
 Infezioni non gravi (frequenti) causate da comuni batteri o funghi, trattabili
e risolvibili con antibiotici/antimicotici: alle alte vie respiratorie; bronchiti;
cistiti; infezioni di cute e tessuti molli
 Infezioni gravi (che mettono a rischio la vita o che richiedono antibiotici per
via e.v. o ospedalizzazione): polmonite; sepsi; infezioni opportunistiche
invasive, soprattutto quelle causate da organismi intracellulari (TBC,
istoplasmosi, aspergillosi, ecc.)
 Riattivazione1 (di solito nei primi mesi della terapia) di tubercolosi e
listeriosi: rischio maggiore con infliximab > adalimumab > etanercept
1Il
TNF- è essenziale per il controllo di infezioni intracellulari attraverso la stimolazione
della funzione dei macrofagi. Nei soggetti con infezione tubercolare latente, gli agenti
anti-TNF determinano la lisi (dissolvimento) del granuloma che tiene murato il
Mycobacterium tuberculosis, con conseguente ripresa dell’infezione.
 L’incrementato rischio di riattivazione di TBC latente e la maggiore
suscettibilità a contrarre una infezione tubercolare ex-novo sono considerati
essere una caratteristica di classe degli agenti anti-TNF-
Allison M (2010) Nature Biotechnol 28:105-6
Effetti avversi da immunosoppressione
Aumentato rischio di infezioni (2)
  Rischio di infezione opportunistica virale del cervello
(leucoencefalopatia progressiva multifocale, PML, causata dal polioma
virus JC) in pazienti con sclerosi multipla trattati con natalizumab
(Tysabri®) in monoterapia o in combinazione con IFN
 Case reports di PML anche con rituximab (MabThera®) in pazienti con
linfoma, lupus o AR e con infliximab (Remicade) in pazienti con AR
Allison M (2010) Nature Biotechnol 28:105-6
Effetti avversi da immunosoppressione
Aumentato rischio di neoplasie
 Con gli agenti anti TNF-
 Alcune evidenze (studi clinici controllati, studi di registro internazionali)
hanno rilevato un’aumentata incidenza di linfomi (soprattutto nonHodgkin) in pazienti con AR o SA in terapia con agenti anti-TNF-
 Tuttavia, tale associazione non è stata ancora del tutto definita con
ragionevole certezza e resta controversa
 Per altri BRM (rituximab, anakinra, abatacept): nessuna associazione
significativa con aumentata incidenza di neoplasie in pazienti con AR, ma i dati
sono ancora scarsi e non conclusivi
 Al momento, non vi sono chiare evidenze che l’uso degli agenti anti-TNF- si
associ ad una maggiore incidenza di tumori solidi, ad eccezione dei tumori
polmonari legati al fumo
Strangfeld A et al. (2009) JAMA 301:737-44
Askling J et al. (2009) Ann Rheum Dis 68:648-53
Salliot C et al. (2009) Ann Rheum Dis 68:25-32
Il TNF- nelle IMID
 Il TNF- gioca un ruolo centrale in numerose IMID
 Il blocco del TNF- si è dimostrato un intervento terapeutico altamente
efficace nel trattamento di molte IMID (artrite reumatoide, spondilite
anchilosante, malattia infiammatoria dell’intestino, psoriasi, artrite psoriasica)
 Il TNF- è una citochina pleiotropica con funzioni pro-infiammatorie
e immunoregolatrici (immunità innata e immunità acquisita)
 Sorveglianza immunitaria contro batteri intracellulari, alcune
infezioni virali e cancro
 Viene prodotta da numerose cellule: monociti/macrofagi attivati in
risposta a vari stimoli (in particolare microrganismi); cellule B e cellule
natural killer attivate
Feldmann M (2002) Nature Review 2: 364-371
Shealy D et al. (2010) mAbs 2(4):428-39
Gli agenti anti-TNF-
 Sebbene tutti abbiano il TNF- come bersaglio, la struttura chimica, le
proprietà farmacocinetiche e farmacodinamiche (efficacia/sicurezza clinica)
di questi farmaci sono diverse
Etanercept - Enbrel
(Wyeth Lederle)
Infliximab - Remicade
(Schering-Plough)
Adalimumab - Humira® (Abbott)
Golimumab - Simponi® (ScheringPlough)
 Farmacocinetica e penetrazione nei
tessuti infiammati
 Interazioni farmaco-TNF-, specificità
e valenza
 Struttura ed effetti della regione Fc
 Immunogenicità (induzione di Ab
neutralizzanti anti-farmaco)
 Specificità di malattia (efficacia
clinica); tossicità
Certolizumab pegol - Cimzia®
(UCB Pharma)
Single Fab fragment
 L’esatta rilevanza biologica e clinica di queste differenze non è del tutto
chiara, ma una sua migliore comprensione potrebbe permettere
l’ottimizzazione della scelta del farmaco all’interno della classe degli agenti
anti-TNF- per un dato paziente
Proprietà degli agenti anti-TNF-
Ligandi
sTNF-
mTNF-
sTNF-
mTNF-
sTNF-
mTNF-
sTNF-
mTNF-
sTNF-
(mTNF-)
TNF-
Inibitori
Certolizumab
pegol (Cimzia)
Infliximab
(Remicade)
Adalimumab
(Humira)
Golimumab
(Simponi)
Etanercept
(Enbrel)
Frammento Fab PEGhilato
di mAb umanizzato
95
mAb chimerico
150
mAb umano
(phage display)
150
14 giorni
8-10 giorni
10-20 giorni
14-20 giorni
4-6 giorni
Dose da carico
400 mg
poi 200 mg s.c.
ogni 2 settimane
3–5 mg/kg per
infusione e.v.
settimane 0, 2, 6;
poi ogni 8 sett.
40 mg s.c.
ogni 2 settimane
50 mg s.c.
1 volta al mese
25 mg s.c. 2
volte/settimana o 50
mg 1 volta/settimana
Potenza neutralizzante
per sTNF-
+++
+++
+++
+++
+++
Legame a mTNF-
+++
+++
+++
+++
+/-
-
+++
+++
+++
+++
? (presunto +++)
? (presunto +++)
++/++/-
8%
14-68%
1-87%
16%
0-18%
Struttura e massa
molecolare (kDa)
Emivita
plasmatica
Somministrazione
CDC
ADCC
Ab neutralizzanti antifarmaco in pazienti con AR
mAb umano
Proteina di fusione
(in topo transgenico)
2 p75-Fc
150
150
Toussirot E et al. (2007) Recent Pat Inflamm Allergy Drug Discov 1: 39-47
Taylor P.C. (2010) Curr Op Pharmacol 10:308–15; Shealy D et al. (2010) mAbs 2(4):428-39
Agenti anti-TNF-
Alcune differenze nella farmacocinetica
 Infliximab è l’unico agente somministrato per infusione e.v.
 Somministrazione meno conveniente; possibile  rischio di infezioni
 Frequenza di somministrazione
 Etanercept (emivita 4-6 giorni): 1-2 volte a settimana
 Golimumab (emivita 14-20 giorni): 1 volta al mese
 Penetrazione nei tessuti infiammati
 Certolizumab pegol > infliximab e adalimumab (significato clinico non stabilito)
Fattori dipendenti dal trattamento che
influenzano il grado di immunogenicità
  immunogenicità con:  dose,  frequenza,
 durata
 Somministrazione per ev < im < sc
(da formazione di aggregati/precipitati proteici al
sito d’iniezione)
Sauerborn M et al. (2009) Trends Pharmacol Sci 31:53-59
Mewar D & Wilson AG (2011) Br J Pharmacol 162:785-91
Agenti anti-TNF-
Alcune differenze nell’interazione con TNF-
 Etanercept lega il TNF- solubile e la linfotossina-
 Tutti gli altri agenti legano sia il TNF- solubile sia quello legato alla
membrana, ma non legano la linfotossina-
 Etanercept e certolizumab pegol legano solo una molecola di TNF-
(monovalenti)  formazione di complessi monomerici
 Tutti gli altri agenti sono bivalenti  formazione di complessi
polimerici   clearance (fagocitosi);  immunogenicità;  effetti Fcmediati
Infliximab
Adalimumab
Golimumab
s- or m-TNF-
Etanercept
Complessi polimerici con sTNF-
(600-5000 kDa)
Certolizumab
Legame del TNF- e formazione
di complessi monomerici
Legame bivalente del TNF- e
formazione di immunocomplessi
con mAbs anti-TNF-
Taylor P.C. (2010) Curr Op Pharmacol 10:308–15; Mewar D & Wilson AG (2011) Br J Pharmacol 162:785-91
Agenti anti-TNF-
Alcune differenze in struttura ed effetti Fc-mediati
 Tutti, eccetto certolizumab pegol, contengono la regione FcIgG1
 Interazione del farmaco con i recettori Fc sulle cellule effettrici e con
il recettore FcRn sulle cellule endoteliali (salvage pathway)
 Citotossicità complemento-dipendente (CDC)
 Citotossicità Ab-dipendente cellulo-mediata (ADCC)
 Etanercept: CDC e ADCC (in vitro) < altri agenti; affinità per FcRn < altri
agenti (?)  emivita più breve (4-6 giorni)
 Certolizumab pegol, essendo un frammento Fab, manca della
regione Fc e, quindi, non attiva CDC e ADCC
 Inoltre, certolizumab è legato covalentemente ad una molecola di
glicole polietilenico (PEG; polimero idrosolubile, inerte)
Fab fragment of
a humanized
IgG1
40-kDa PEG
moiety
Conseguenze della peghilazione:
 Stabilità e solubilità
 Emivita plasmatica;  clearance ( ingombro sterico;  proteolisi)
 Attività biologica (mascheramento di determinanti antigenici)
 Immunogenicità (mascheramento di determinanti antigenici)
  sviluppo di Ab neutralizzanti anti-farmaco
  frequenza di somministrazione
Taylor P.C. (2010) Curr Op Pharmacol 10:308–15
Agenti anti-TNF-
Alcune differenze in efficacia e sicurezza
 Tutti dimostrano efficacia equivalente nella AR
 Il 30% dei pazienti non risponde, ma i pazienti che non rispondono ad un
agente possono rispondere ad un altro
 Infliximab e adalimumab hanno efficacia > etanercept in psoriasi,
malattia di Crohn e uveite
 Rischio di riattivazione della TBC: etanercept < altri agenti (capacità
diverse di dissolvere i granulomi ?)
 Immunogenicità: prevalenza di Ab neutralizzanti anti-farmaco in
pazienti con AR
 Infliximab: 14-40%   clearance e  efficacia  necessità di 
dosaggio o frequenza di somministrazione   rischio di reazioni avverse
 Adalimumab: in monoterapia, 5-17%   clearance e  efficacia
 Etanercept: < 2%; gli Ab anti-etanercept non sono neutralizzanti e non
influenzano la risposta clinica al farmaco (Ab diretti alla regione cerniera?)
Alessandri C et al. (2007) Ann N Y Acad Sci 1110: 319-29
Harding FA et al. (2010) mAbs 2:256-65
Mewar D & Wilson AG (2011) Br J Pharmacol 162:785-91
Farmacogenomica e risposta clinica
alle terapie biologiche
 L’introduzione delle terapie biologiche costituisce un notevole avanzamento
nel trattamento di molte IMID
60–70% dei pazienti trattati mostrano un miglioramento significativo
20–30% dei pazienti mostrano una positiva risposta clinica molto significativa
per la remissione
 Tuttavia, un numero significativo (20-30%) di pazienti sospendono la terapia
a causa di
 Intolleranza (gravi effetti avversi)
 Perdita di risposta dopo mesi di terapia (inefficacia secondaria; sviluppo
di Ab anti-farmaco?)
 Assenza di risposta (inefficacia primaria)
 La risposta alle terapie biologiche non sembra essere un effetto casuale
 Fattori genetici e ambientali possono determinare la risposta del paziente
 Importanza della farmacogenomica per determinare i biomarcatori genetici
predittivi della risposta alle terapie biologiche (molto costose e con
significativo potenziale di causare seria tossicità)  terapie personalizzate
Moreland L et al. (2006) Nat Rev Drug Disc 5:185-86 ; Mease PJ (2011) Rheumatology 50:261–70;
Mewar D & Wilson AG (2011) Br J Pharmacol 162:785-91
Polimorfismi genetici predittivi di risposta
agli agenti anti-TNF- nell’AR
Gene polimorfo
Risposta clinica associata
Promotore del gene per
il TNF-
Polimorfismo a singolo nucleotide (SNP) alla posizione -308:
sostituzione di guanina (G) per adenina (A)
 Genotipo GG: ottima risposta a etanercept e adalimumab, ma scarsa a
infliximab
 Genotipo GA: ottima risposta a infliximab, ma scarsa a etanercept
 Genotipo AA (poco frequente): scarsa risposta agli agenti anti-TNF-1,2
Combinazione dei diplotipi 308 GG nel promotore del TNF- e di 1087 GG
nel gene per IL-10: migliore risposta a etanercept3
Polimorfismo 196: scarsa risposta agli agenti anti TNF-4
Promotore del gene per
il recettore p75 del
TNF-
Recettore Toll-like e
geni nella via di NF-kB
Polimorfismo 9095 A/G (TRL) e 17844 C/G (CHUK): risposta a etanercept, ma
scarsa risposta a infliximab5
Geni nella via del p38MAPK
Polimorfismo 15420 G/T, 5255 C/T e sugli introni C/G e C/T del RPS6KAS:
buona risposta a adalimumab e infliximab, ma non a etanercept6
CD45
Associazione tra polimorfismo 97218 A/G e presenza di Ab anti-peptide
ciclico citrullinato: buona risposta a etanercept, infliximab e adalimumab7
(tirosina fosfatasi delle
cellule ematopoietiche; non
su GR e piastrine)
1Maxwell
et al., 2008; 2Cuchecovich et al., 2006; 3Padyukov et al., 2003; 4Fabris et al., 2002; 5Potter et al., 2010; 6Coulthard et
al., 2010; 7Cui et al., 2010.
 La prevalenza dei polimorfismi del TNF sembra variare ampiamente in base
all’origine etnica dei pazienti
Mewar D & Wilson AG (2011) Br J Pharmacol 162:785-91
L’impatto delle terapie biologiche
nel trattamento delle IMID
 Le terapie biologiche hanno rivoluzionato il trattamento di
molte IMID grazie alla loro efficacia, rapidità
d’insorgenza d’azione e tollerabilità
 In alcuni casi, le terapie biologiche rappresentano l’unico
approccio terapeutico disponibile, anche per pazienti
che non rispondono alle terapie convenzionali
 Tuttavia, un numero significativo di pazienti dimostrano scarsa
risposta, non rispondono o sviluppano seri effetti avversi ai farmaci
biotecnologici modificatori della risposta biologica (BRM)
 Necessità di definire i criteri di scelta e di regime terapeutico nelle
diverse fasi di malattia
 Necessità di studi di farmacogenetica/farmacogenomica per determinare
esattamente chi trattare, quando trattarlo e con quale farmaco
  Terapia personalizzata
Grazie
per l’attenzione!
Terapia farmacologica delle IMID
 Le finalità terapeutiche per le IMID sono identiche




Ottenere un rapido controllo dell’infiammazione
Prevenire il danno tissutale
Migliorare la qualità della vita
Se possibile, ottenere la remissione a lungo termine della malattia
 La terapia farmacologica tradizionale si basa su varie combinazioni
di farmaci sintomatici e di DMARD tradizionali
 Spesso, le terapie convenzionali con DMARD tradizionali hanno scarsa
efficacia, sono scarsamente tollerate (devono essere interrotte a causa di
effetti tossici a carico di midollo osseo, fegato, polmoni) o sono incapaci di
mantenere la remissione a lungo termine
 Rispetto ai DMARD tradizionali, i BRM (Biological Response Modifiers)
sono più specifici, in quanto selettivamente mirati ai meccanismi
molecolari alla base della malattia ed in grado di ridurre la progressione
di malattia
Targeted biologic therapies
Altre IMID nelle quali alcune terapie biologiche
si sono dimostrate utili (case reports)
INFLIXIMAB
ETANERCEPT
Artrite cronica giovanile
Malattia di Still dell’adulto
Malattia di Still dell’adulto
ADALIMUMAB
RITUXIMAB
Artrite cronica giovanile
Artrite cronica giovanile
Malattia di Still dell’adulto
Malattia di Still dell’adulto
Psoriasi
Artrite psoriasica
Colite ulcerativa
Sindrome SAPHO
Sindrome SAPHO
Sindrome SAPHO
Sindrome di Sjogren
Sindrome di Sjogren
Sindrome di Sjogren
Polimiosite/dermatomiosite
Polimiosite/dermatomiosite
Polimiosite/dermatomiosite
Vasculite di Wegener
Vasculite di Wegener
Vasculite di Wegener
Malattia di Behçet
Malattia di Behçet
PMR/Arterite a cellule giganti
Arterite a cellule giganti
Arterite Takayasu
Arterite Takayasu
Poliarterite nodosa
Poliarterite nodosa
Poliarterite nodosa
Vasculite crioglobulinemica
Vasculite crioglobulinemica
Vasculite crioglobulinemica
Malattia di Behçet
Malattia di Behçet (ocul)
PMR/AGC
Arterite Takayasu
Malattia di Kawasaki
Policondrite ricorrente
Policondrite ricorrente
Amiloidosi
Amiloidosi
Sarcoidosi
Sarcoidosi
Amiloidosi
Sarcoidosi
Kuek A et al. (2007) Postgrad Med J 83:251-60
Reazioni da somministrazione
 Comuni con tutti
 Reazioni infiammatorie al sito di iniezione: di solito non gravi (dolore,
gonfiore, eritema)
 Reazioni da infusione: acute e ritardate, anche gravi (febbre, dolore al
torace, ipo-/iper-tensione, dispnea); da residua immunogenicità (via
formazione di immunocomplessi) e da rilascio di citochine infiammatorie
1Più
frequenti nelle prime fasi della terapia;
possono essere ridotte diminuendo la
velocità d’infusione
1
Altri farmaci biotecnologici in sperimentazione clinica
per il trattamento delle IMID
Reichert JM (2011) mAbs 3:76-99
Biologicals With a Direct Healthcare Professional
Communication (DHPC) in the European Union
Giezen TJ et al. (2008) JAMA 300: 1887-96
(August 4, 2009) FDA alert for healthcare professionals
Safety Review (1998-2008) of Tumor Necrosis Factor (TNF) Blockers
(marketed as Remicade, Enbrel, Humira, Cimzia, and Simponi)
 Increased risk of lymphoma (Hodgkin’s and non-Hodgkin) and other cancers (melanoma
and solid organ cancers) associated with the use of these drugs in children and
adolescents.
 Identified the occurrence of leukemia (acute and chronic myeloid leukemia; chronic
lymphocytic leukemia) and new-onset psoriasis in pediatric and adult patients treated
with TNF blockers.
http://www.fda.gov
Alcuni biomarcatori non genetici di risposta
agli agenti anti-TNF- nell’AR
Biomarcatore
Risposta clinica associata
Auto-Abs
Fattore reumatoide e anti-peptide
ciclico citrullinato
Se assenti, migliore risposta agli agenti anti-TNF-, indipendentemente
dall’attività di malattia8
Espressione genica
Livelli di mRNA
Istopatologici
Infiltrato sinoviale
Proteine sistemiche
Proteina C-reattiva
Proteina oligomerica della matrice
cartilaginea (COMP)
Ab anti-TNF-
Neutralizzanti
8Potter
Buona risposta a etanercept per i successivi 3 mesi di terapia associata
a ridotta espressione di geni pro-infiammatori (per IL-1b, IL-8 e
TNFAIP3) nelle cellule mononucleate del sangue periferico 72 h dopo la
prima dose9
Presenza di aggregati linfocitici organizzati (piuttosto che di infiltrato
diffuso) associata a migliore risposta a infliximab (valutata dopo 4
mesi)10
Minore risposta a infliximab (valutata dopo 4 mesi) se dopo 2 settimane
di trattamento la proteina C-reattiva rimane elevata11
Bassi livelli basali di COMP (< 10 U.I.) associati a migliore risposta a
adalimumab12
Lo sviluppo di Ab neutralizzanti si associa a mancata risposta a
adalimumab13
et al., 2009; 9Koczan et al., 2008; 10Klaasen et al., 2009; 11Buch et al., 2005; 12Morozzi et al., 2007; 13Bartelds et al., 2007
Mewar D & Wilson AG (2011) Br J Pharmacol 162:785-91
Uso sequenziale degli agenti anti-TNF-
 Pazienti con artrite reumatoide (AR) che non hanno risposto ad un agente
anti-TNF- (per intolleranza, inefficacia o perdita di efficacia) spesso
rispondono ad un altro agente anti-TNF-
 La probabilità di risposta e l’entità media della risposta sono minori
rispetto al primo trattamento
Lloyd S et al. (2010) doi: 10.1093/rheumatology/keq169
Jamnitski A et al. “The presence or absence of antibodies to infliximab or
adalimumab determines the outcome of switching to etanercept”.
Ann Rheum Dis 70(2):284-8, 2011
 La specifica ragione del fallimento della prima terapia ha implicazioni per il
successo del successivo agente anti-TNF-
 Pazienti con AR con una risposta immunogenica contro un primo agente
anti-TNF- (infliximab o adalimumab) hanno una migliore risposta clinica ad
un successivo agente anti-TNF- (etanercept) rispetto a pazienti con AR
senza Abs anti-farmaco
 La determinazione dell’immunogenicità può essere di aiuto nel decidere in quali
pazienti il switching potrebbe essere di beneficio e potrebbe far parte di un
regime di trattamento personalizzato
Eziopatogenesi delle IMID
 Fattori eziopatogenetici: geni di suscettibilità + fattori ambientali
(fumo; dieta; farmaci; condizione sociale e geografica; stress; infezioni;
flora batterica intestinale)
 Possono essere sistemiche o organo-specifiche
 Tendono a diventare croniche e ad auto-mantenentesi
 Possono causare danno d’organo,  qualità di vita,  morbidità e/o
mortalità (morte prematura)
 Prevalenza in occidente: 5-7% della popolazione
Rahman P et al. (2010) J Rheumatol 37 Suppl 85:11–26
El-Gabalawy H et al. (2010) J Rheumatol 37 Suppl 85:1-10
Ruoli fisiologici e patologici del TNF-
Ruoli fisiologici del TNF-
 Apoptosi
 Attivazione cellulare (cellule T, cellule B, macrofagi)
 Induzione della sintesi di altre citochine proinfiammatorie (IL-1, IL-6, IL-8, GM-CSF)
  permeabilità endoteliale ed espressione di molecole
di adesione
  produzione di enzimi che degradano i tessuti (da
sinoviociti e condrociti)
 Reclutamento di cellule infiammatorie (neutrofili,
eosinofili)
Ruoli patologici del TNF-
 Eccessiva produzione di TNF- a livello sia locale
che sistemico nelle IMID
 Contributo diretto al danno tissutale
Feldmann M (2002) Nat Rev 2: 364-71
Shealy D et al. (2010) mAbs 2(4):428-39
Forme e recettori del TNF-
 Il TNF- è espresso
biologicamente attive:
in
due
forme
Soluble TNF-
Membrane-bound
TNF-

 Legato alla membrana (26 kDa)
 Solubile (17 kDa), circolante nel plasma,
prodotto per proteolisi (TACE, TNF-
Converting Enzyme) della forma legata
alla membrana

TACE
Macrophage or
activated T-cell
Extracellular
Intracellular
 Gli effetti del TNF- sono mediati da due distinti recettori, pressoché
ubiquitari, che attivano distinti cammini di trasduzione del segnale
 effetti biologici distinti
TNF-
Target cell
/ p75
Feldmann M (2002) Nat Rev 2:364-71
/ p55
 TNFR1/p55 (55 kDa): lega principalmente il
TNF- solubile  Apoptosi
 TNFR2/p75 (75 kDa): lega principalmente il
TNF- associato alla membrana
 Attivazione del cammino NF-kB
Produzione di citochine e di inibitori
dell’apoptosi
 Entrambi legano il TNF- e la linfotossina
 (o TNF-)