Valutazione della storia naturale e dell'impatto delle nuove terapie nell'alcaptonuria: uno studio retrospettivo e prospettico

Introduction: Alkaptonuria [AKU] is an inherited metabolic disorder caused by a deficiency of the enzyme homogentisate 1,2-dioxygenase [HGD], resulting in the accumulation of homogentisic acid [HGA] in the urine and in connective tissues of the ear pinnae, sclera, major joints, and heart valves. In 2021, Nitisinone [NTBC] was approved as a specific treatment for AKU, a reversible inhibitor of the enzyme 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase. It leads to a significant reduction in HGA and, as a secondary effect, an increase in plasma tyrosine [TYR], which can cause keratopathy. The recommended dosage is 10 mg/day; however, some studies suggest the possibility of administering lower dosages to minimize side effects. The aim of this study is to analyze a cohort of AKU patients and evaluate the relationship between HGA and TYR in correlation with the dose of NTBC, in order to determine the minimum effective dose for each patient. Methods: The experimental study presented is based on a retrospective and prospective analysis of data concerning AKU patients at the OIRM. Data were collected starting from 2012, going back to clinical history up to 1992. The sample consists of 8 patients (3 males, 5 females), aged between 8 and 64 years (median age 59). Genotype analysis was conducted using NGS technique. Urinary HGA concentration was assessed using GC-MS in SIM+SCAN mode, and plasma TYR concentration was measured using the NeoBase2 kit. These data were correlated with the dose of NTBC taken. All treated patients (7/8) were placed on a low-protein diet with a daily intake of 0.6 g/kg/die. Results: No significant phenotypic differences were observed compared to what is described in the literature (8/8 patients with dark urine, 8/8 with osteoarticular conditions, 7/8 with ochronosis, 5/8 with cardiovascular conditions, and 5/8 with genitourinary alterations). 6/8 patients had genotypes already reported in the literature, while two patients had two variants never reported before (exon 13 deletion, c.1007-2A>T). In 3/8 patients, increasing doses of NTBC were administered with a proportional reduction in urinary HGA, while maintaining plasma TYR within an acceptable range. In one patient already on therapy, the NTBC dose was reduced, resulting in a reduction in plasma TYR without a significant increase in urinary HGA. Conclusions: Despite the limitations associated with the sample size, our study confirms the possibility of implementing specific dosage adjustments for individual patients based on their clinical presentation, namely: severity of phenotype, adherence to the low-protein diet, and side effects.

Introduzione: L’alcaptonuria [AKU] è una malattia metabolica ereditaria causata dal deficit dell’enzima omogentisato 1,2-diossigenasi [HGD] con conseguente accumulo di acido omogentisico [HGA], nelle urine, a livello del tessuto connettivo dei padiglioni auricolari, delle sclere, delle grandi articolazioni, e delle valvole cardiache. Nel 2021 è stato approvato come trattamento specifico per l’AKU il Nitisinone [NTBC], inibitore reversibile dell’enzima 4-idrossifenilpiruvato diossigenasi; esso determina la significativa riduzione dell’HGA e come effetto secondario l’aumento plasmatico di tirosina [TYR] che può causare cheratopatia. Il dosaggio raccomandato è di 10 mg/die; tuttavia, alcuni studi suggeriscono la possibilità di somministrare dosaggi inferiori per minimizzare gli effetti secondari. Lo scopo dello studio è stato quello di analizzare una coorte di pazienti affetti da AKU e valutare il rapporto tra HGA e TYR in relazione alla dose di NTBC al fine di trovarne la dose minima efficace per ogni paziente. Metodi: Lo studio sperimentale presentato è basato su un’analisi retrospettiva e prospettica dei dati relativi ai pazienti affetti da AKU afferenti all’OIRM. I dati sono stati raccolti a partire dal 2012, risalendo alla storia clinica fino al 1992. Il campione consiste di 8 pazienti (3 maschi, 5 femmine), di età compresa tra 8 e 64 anni (mediana 59). L’analisi del genotipo è stata condotta tramite la tecnica NGS. È stata valutata la concentrazione di HGA urinario con tecnica GC-MS in modalità SIM+SCAN, la concentrazione di TYR plasmatica col kit NeoBase2, questi dati sono stati correlati alla dose di NTBC assunta. In tutti i pazienti trattati (7/8) è stato impostato un regime dietetico ipoproteico pari a 0,6 g/kg/die. Risultati: Non sono state riscontrate significative differenze fenotipiche rispetto a quanto descritto in letteratura (8/8 pazienti con urine scure, 8/8 con affezioni osteo-articolari, 7/8 con ocronosi, 5/8 con affezioni cardiovascolari e 5/8 con alterazioni genitourinarie). 6/8 pazienti presentavano un genotipo già riportato in letteratura, in 2 sono state identificate due varianti mai prima riportate (delezione esone 13, c.1007-2A>T). In 3/8 pazienti sono state somministrate dosi crescenti di NTBC con riduzione proporzionale dell’HGA urinario, mantenendo il valore di TYR plasmatica nel range di accettabilità; in un paziente già in terapia si è ridotta la dose di NTBC ottenendo la riduzione del valore di TYR plasmatica, senza un significativo aumento dell’HGA urinario. Conclusioni: Nonostante i limiti legati alla numerosità del campione, il nostro studio conferma la possibilità di attuare aggiustamenti posologici specifici per singolo paziente, in relazione alla sua presentazione clinica: severità del fenotipo, aderenza alla dieta ipoproteica, effetti secondari della terapia.