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