Ida Vanessa D. Schwartz, MD, PhD Ida Vanessa D. Schwartz, MD, PhD Profa. Adjunta do Departamento de Genética – UFRGSProfa. Adjunta do Departamento de Genética – UFRGS

ida.ez@terra.com.brida.ez@terra.com.br

Reunião Magna da Academia Brasileira de CiênciasReunião Magna da Academia Brasileira de CiênciasSimpósio Jovem CientistaSimpósio Jovem Cientista

Rio de Janeiro-RJ, Maio, 2008Rio de Janeiro-RJ, Maio, 2008

1988 1994 1995 1997 1998 1999 2000 2004 2007

Faculdade MedicinaUFRGS

Residência em Genética Médica

SGM/HCPA/UFRGS

Mestrado em Genética e Biologia Molecular

Depto. Genética, UFRGS

Profa. Depto. Genética UFRGS

Doutorado em Ciências: Genética

Depto. Genética, UFRGS

Avaliação, Desenvolvimento e Implementação de

Terapias para Doenças Genéticas

Reunião Magna da Academia Brasileira de CiênciasReunião Magna da Academia Brasileira de CiênciasSimpósio Jovem CientistaSimpósio Jovem Cientista

Rio de Janeiro-RJ, Maio, 2008Rio de Janeiro-RJ, Maio, 2008

Doenças Doenças monogênicasmonogênicas

Ida Vanessa D. Schwartz

Doenças Doenças lisossômicaslisossômicas

Ida Vanessa D. Schwartz

Patogênese das doenças Patogênese das doenças lisossômicas lisossômicas (Kacher et al., 2006)(Kacher et al., 2006)

Patogênese das doenças Patogênese das doenças lisossômicas lisossômicas (Kacher et al., 2006)(Kacher et al., 2006)

Acúmulo de substrato não-degradado nos lisossomosAcúmulo de substrato não-degradado nos lisossomos

Homeostase alterada Homeostase alterada Metabolismo Metabolismo

do cálcio do cálcio alterado dos fosfolipídiosalterado dos fosfolipídios

Resposta inflamatóriaResposta inflamatória

Tráfego alterado dos lipídiosTráfego alterado dos lipídios

Estresse retículo endoplasmáticoEstresse retículo endoplasmático

Unfolded protein responseUnfolded protein response

Morte celularMorte celular Crescimento celular alteradoCrescimento celular alterado

Acúmulo de substrato não-degradado nos lisossomosAcúmulo de substrato não-degradado nos lisossomos

Homeostase alterada Homeostase alterada Metabolismo Metabolismo

do cálcio do cálcio alterado dos fosfolipídiosalterado dos fosfolipídios

Resposta inflamatóriaResposta inflamatória

Tráfego alterado dos lipídiosTráfego alterado dos lipídios

Estresse retículo endoplasmáticoEstresse retículo endoplasmático

Unfolded protein responseUnfolded protein response

Morte celularMorte celular Crescimento celular alteradoCrescimento celular alterado

MucopolissacaridoMucopolissacaridosesses

Doença de Doença de Gaucher Gaucher

Mucolipidoses II e Mucolipidoses II e IIIIII

MucopolissacaridoMucopolissacaridosesses

Doença de Doença de GaucherGaucher

MucolipidosesMucolipidoses II e II e IIIIII

Ida Vanessa D. Schwartz

Pesquisas finalizadas Pesquisas finalizadas

Mais de vinte artigos publicados em Mais de vinte artigos publicados em periódicos de circulação periódicos de circulação

internacional, QUALIS A: internacional, QUALIS A: caracterização clínica e molecular, e caracterização clínica e molecular, e

estudo de associação genótipo-estudo de associação genótipo-fenótipo nas MPS;fenótipo nas MPS;

terapia de reposição enzimática nas terapia de reposição enzimática nas MPS.MPS.

Qual é a incidência Qual é a incidência das MPS no Brasil?das MPS no Brasil?

M P SREDE

BRA SILUFRGS

MPSREDE

BRASIL

Brazilian patients investigated: 700 Patients with MPS: 435/700 (62.1%)

REDE MPS BRASIL (2004-2008)

M P SREDE

BRA SIL

Cases of MPS diagnosed before the MPS-Brazil Network was established (1985 to

2003): 1.97 patients / month (23.6

patients/year)Cases of MPS diagnosed by the MPS-Brazil

Network (2004 to 2008):5.6 patients / month (67 patients/year)

REDE MPS BRASIL

Tipo de MPS País Incidência (RN)* Referência

I

Australia 1/111.000 Meikle et al.,1999

Holanda 1/84.000Poorthuis et al.,

1999

Alemanha 1/144.927 Baehner, 2005

Nordeste, Brasil 1/587.723 Presente estudo

Sudeste, Brasil 1/394.556 Presente estudo

Sul, Brasil 1/280.199 Presente estudo

Brasil (NE+SE+S) 1/408.222 Presente estudo

Estimativas de incidência Estimativas de incidência mínima da MPS I no Brasil mínima da MPS I no Brasil

(Schwartz et al., 2008)(Schwartz et al., 2008)

Quais são os Quais são os determinantes das determinantes das

diferentes diferentes prevalências prevalências

regionais das MPS regionais das MPS no Brasil?no Brasil?

MPS VIMPS VI

Northeast regionIncidence= 1/357,744

Age at diagnosis (yo)= 6.4

Consanguinity rate (%)= 23

Familial recurrence (%)= 50

Southeast regionIncidence= 1/638,805

Age at diagnosis (yr)= 4.4

Consanguinity rate (%)= 3

Familial recurrence (%)= 20

South regionIncidence= 1/747,199

Age at diagnosis (yr)= 2.8

Consanguinity rate (%)= 17

Familial recurrence (%)= 33.3

Quais são os Quais são os determinantes do determinantes do

envolvimento envolvimento neurológico nas neurológico nas

MPS?MPS?

Severe Severe form form

(n = 18)(n = 18)

Attenuated Attenuated form form

(n = 17)(n = 17)

pp

Age at last evaluation (yo)Age at last evaluation (yo)RangeRangeMedian (interquartile range 25Median (interquartile range 25th th 75 75thth))

4.5-184.5-189.6 (8.1-12.5)9.6 (8.1-12.5)

11-5311-5315.5 (12.5-23.6)15.5 (12.5-23.6)

< < 0.0010.001

Neurological regressionNeurological regression 18 (100%)18 (100%) 00 < < 0.0010.001

AliveAlive 1414 1414 1.0001.000

Mean age at death (yo) (range)Mean age at death (yo) (range)nn

14.6 (11-19)14.6 (11-19)44

17 (15-21)17 (15-21)33

0.490.49

Plasma IDS activity (nmoles/4h per mL)*Plasma IDS activity (nmoles/4h per mL)*RangeRangeMedian (interquartile range 25Median (interquartile range 25th th 75 75thth))

0.4-8.50.4-8.53.6 (2.3-7.7) 3.6 (2.3-7.7)

0-260-264.7 (2.6-12.5)4.7 (2.6-12.5) 0.260.26

Urine GAGs level (mg/mmol creatinine)**Urine GAGs level (mg/mmol creatinine)**RangeRangeMedian (interquartile range)Median (interquartile range)

29-12029-12040 (30-51)40 (30-51)

20-7020-7030.5 (23-37.5)30.5 (23-37.5) 0.0420.042

Mean weight at birth ± SD (kg)Mean weight at birth ± SD (kg) 3468.1 3468.1 ++ 537.0537.0

3185.0 3185.0 ++ 776.5 776.5 0.2820.282

Age at biochemical diagnosis (yo)Age at biochemical diagnosis (yo)RangeRangeMedian (interquartile range 25Median (interquartile range 25th th 75 75thth))

2-142-147 (5-10)7 (5-10)

3-523-5214 (11-21)14 (11-21) < <

0.0010.001

Age at the onset of symptomatology (mo)Age at the onset of symptomatology (mo)RangeRangeMedian (interquartile range 25Median (interquartile range 25th th 75 75thth) )

0-420-4224 (6-24)24 (6-24)

0-1180-11839 (9.7-60)39 (9.7-60) 0.0720.072

Schwartz et al., 2007

Correlation of Brain MRI and MR Correlation of Brain MRI and MR Spectroscopy findings with cognitive Spectroscopy findings with cognitive impairment in mucopolysaccharidosis impairment in mucopolysaccharidosis

IIII

American Journal of Neuroradiology 2007; 28(6): American Journal of Neuroradiology 2007; 28(6): 1029-331029-33

Vedolin L, MD, Schwartz IVD, et al.Vedolin L, MD, Schwartz IVD, et al.

MucopolissacaridoMucopolissacaridosesses

Doença de Doença de Gaucher Gaucher

Mucolipidoses II e Mucolipidoses II e IIIIII

Fundamentos teóricos

Doença de Gaucher:

- Doença lisossômica (esfingolipidose)

- Herança autossômica recessiva

- Atividade deficiente de glicocerebrosidase: acúmulo de glicocerebrosídeos nos lisossomos dos macrófagos

Dados epidemiológicos:

- Pan-étnica

- Alta incidência em judeus Ashkenazi: 1:855 nascidos vivos

- Na população em geral: 1:57.000 nascidos vivos

- Aproximadamente 500 pacientes tratados com imiglucerase em 2007, segundo Ministério da Saúde (MS)

Fundamentos teóricos

Fígado normal

Fígado aumentado

Baço normal

Baço aumentado

Tipo I

Tipo II

Tipo III

Classificação

Rare diseases - BrazilRare diseases - Brazil

(Krug et al., 2007)(Krug et al., 2007)

Expenses with imiglucerase in Brazil

0

10.000.000

20.000.000

30.000.000

40.000.000

50.000.000

60.000.000

70.000.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

years

va

lue

s (

U$

)

9% do orçamento anual para medicamentos excepcionais

Qual é o melhor Qual é o melhor esquema de esquema de

tratamento para tratamento para doença de doença de Gaucher?Gaucher?

EstratégiasEstratégias

Ensaio clínico com baixas dosesEnsaio clínico com baixas doses Ensaios clínicos com outros Ensaios clínicos com outros

medicamentosmedicamentos

Acompanhamento da dose de imiglucerase por faixa etária (n=19)

01020304050607080

mês 0 mês 12 mês 24 mês 36

< 18 anos > 18 anos

U/kg/inf

Acompanhamento do peso por faixa etária (n=19)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

mês 0 mês 12 mês 24 mês 36

< 18 anos > 18 anos

kg

Acompanhamento da estatura por faixa etária (n=19)

100110120

130140150160

170180

mês 0 mês 12 mês 24 mês 36

< 18 anos > 18 anos

cm

Acompanhamento hematológico(n=19)

0

5

10

15

mês 0 mês 12 mês 24 mês 36

Hb (g/dL)

p=0,875

Acompanhamento hematológico (n=19)

0

2

4

6

8

10

mês 0 mês 12 mês 24 mês 36

Leuc (x 103)

p=0,573

Acompanhamento hematológico(com baço n=15; sem baço n=4)

0

100

200

300

400

500

600

700

mês 0 mês 12 mês 24 mês 36

Com baço Sem baçoPlaq x103

p=0,970

Ensaios clínicos em andamentoEnsaios clínicos em andamento

Inibidor da síntese do substratoInibidor da síntese do substrato Enzima recombinante produzida em Enzima recombinante produzida em

fibroblastos humanosfibroblastos humanos Enzima recombinante produzida em Enzima recombinante produzida em

células de cenouracélulas de cenoura

Quais chaperonas Quais chaperonas farmacológicas farmacológicas poderiam ser poderiam ser

utilizadas para o utilizadas para o tratamento de tratamento de

doenças doenças lisossômicas? lisossômicas?

MucopolissacaridoMucopolissacaridosesses

Doença de Doença de GaucherGaucher

Mucolipidoses II e Mucolipidoses II e IIIIII

Receptor M6P Lisossomo

Direcionamento das enzimas Direcionamento das enzimas lisossômicaslisossômicas

Via Manose 6-fosfato Via Manose 6-fosfato (M6P)(M6P)Independente do M6P???Independente do M6P???

LODISH et al., 2005

LODISH et al., 2005

Síntese do M6P Síntese do M6P

A deficiência da A deficiência da atividade da atividade da

fosfotransferase fosfotransferase causa, na espécie causa, na espécie

humana,humana, as Mucolipidoses as Mucolipidoses

II e IIIII e III

O uso de imagens fotográficas foi autorizado pelos pacientes/familiares.

Mucolipidose II Mucolipidose III C)

+ -Gravidade e Prevalência

Fosfotransferase

BAO et al. J Biol Chem 1996; 271: 31437-31445.

Mucolipidoses II e III

Gene GNPTGRAAS-ROTSCHILD et al., 2000

Gene GNPTABKUDO et al., 2006TIEDE et al., 2006

Heterogeneidade de lócus

Mucolipidoses II e III

Em consequência…Em consequência…

Enzimas lisossômicas (+/-40)Enzimas lisossômicas (+/-40)

Aumento da concentração plasmática Aumento da concentração plasmática

Diminuição da atividade intracelularDiminuição da atividade intracelular(principalmente em fibroblastos)(principalmente em fibroblastos)

Achados interessantesAchados interessantes

2 genes2 genes

40 proteínas lisossômicas40 proteínas lisossômicas

As mucolipidoses II e III são modelos para a investigação de novos tratamentos para várias

doenças lisossômicas

ObjetivosObjetivos

Identificar as mutações dos genes Identificar as mutações dos genes GNPTABGNPTAB e e GNPTGGNPTG que produzem uma que produzem uma

fosfotransferase passível de ter sua fosfotransferase passível de ter sua atividade modificada por chaperonas atividade modificada por chaperonas

farmacológicas, para testá-las, farmacológicas, para testá-las, inicialmente inicialmente in-vitro in-vitro e, posteriormente, e, posteriormente, in-in-

vivo.vivo.

AgradecimentosAgradecimentos

Centros Rede MPS BrasilCentros Rede MPS Brasil MentoresMentores Pesquisadores colaboradoresPesquisadores colaboradores Alunos e bolsistasAlunos e bolsistas UFRGS, HCPAUFRGS, HCPA Apoiadores/ Financiadores: CNPq, Apoiadores/ Financiadores: CNPq,

FAPERGs, FIPE-HCPA, FAPERGs, FIPE-HCPA, National National Organization for Rare Disorders Organization for Rare Disorders (NORD), (NORD), L’Oreal do Brasil/ABCL’Oreal do Brasil/ABC

Obrigada pela Obrigada pela atenção!atenção!

ida.ez@terra.com.brida.ez@terra.com.br

Serviço de Genética Médica – Serviço de Genética Médica – HCPAHCPA

Departamento de Genética - Departamento de Genética - UFRGSUFRGS