Type 1 spinal muscular atrophy (SMA) is a progressive neuromuscular disease characterized by an onset at 6 months of age or younger, an inability to sit without support, and deficient levels of survival of motor neuron (SMN) protein. Risdiplam is an orally administered small molecule that modifies SMN2 pre-messenger RNA splicing and increases levels of functional SMN protein in blood.We conducted an open-label study of risdiplam in infants with type 1 SMA who were 1 to 7 months of age at enrollment. Part 1 of the study (published previously) determined the dose to be used in part 2 (reported here), which assessed the efficacy and safety of daily risdiplam as compared with no treatment in historical controls. The primary end point was the ability to sit without support for at least 5 seconds after 12 months of treatment. Key secondary end points were a score of 40 or higher on the Children's Hospital of Philadelphia Infant Test of Neuromuscular Disorders (CHOP-INTEND; range, 0 to 64, with higher scores indicating better motor function), an increase of at least 4 points from baseline in the CHOP-INTEND score, a motor-milestone response as measured by Section 2 of the Hammersmith Infant Neurological Examination (HINE-2), and survival without permanent ventilation. For the secondary end points, comparisons were made with the upper boundary of 90% confidence intervals for natural-history data from 40 infants with type 1 SMA.A total of 41 infants were enrolled. After 12 months of treatment, 12 infants (29%) were able to sit without support for at least 5 seconds, a milestone not attained in this disorder. The percentages of infants in whom the key secondary end points were met as compared with the upper boundary of confidence intervals from historical controls were 56% as compared with 17% for a CHOP-INTEND score of 40 or higher, 90% as compared with 17% for an increase of at least 4 points from baseline in the CHOP-INTEND score, 78% as compared with 12% for a HINE-2 motor-milestone response, and 85% as compared with 42% for survival without permanent ventilation (P<0.001 for all comparisons). The most common serious adverse events were pneumonia, bronchiolitis, hypotonia, and respiratory failure.In this study involving infants with type 1 SMA, risdiplam resulted in higher percentages of infants who met motor milestones and who showed improvements in motor function than the percentages observed in historical cohorts. Longer and larger trials are required to determine the long-term safety and efficacy of risdiplam in infants with type 1 SMA. (Funded by F. Hoffmann-La Roche; FIREFISH ClinicalTrials.gov number, NCT02913482.).

Nemaline myopathy (NM) is a genetically heterogeneous skeletal muscle disorder caused by mutations predominately affecting contractile filaments, in particular thin filament structure and/or regulation. The underlying cellular pathophysiology of this disease remains largely unclear. Here, we report novel pathological defects in skeletal muscle fibres of mice and patients with NM, including disrupted nuclear envelope, altered chromatin arrangement, and disorganisation of the cortical cytoskeleton. We demonstrate that such nuclear defects are caused by impairment of muscle fibre contractility, and that cytoskeletal organisation determines nuclear morphology. Our results overlap with findings in diseases caused by mutations in nuclear envelope or cytoskeletal proteins. Given the important role of nuclear shape and envelope in regulating gene expression, and the cytoskeleton in maintaining muscle fibre integrity, our findings are likely to underlie some of the hallmarks of NM, which include broad transcriptional alterations, arrested muscle fibre growth, contractile filament disarray and altered mechanical properties.

Abstract Skeletal muscle is an inherently heterogenous tissue comprised primarily of myofibers, which are historically classified into three distinct fiber types in humans: one “slow” (type 1) and two “fast” (type 2A and type 2X), delineated by the expression of myosin heavy chain isoforms (MYHs). However, whether discrete fiber types exist or whether fiber heterogeneity reflects a continuum remains unclear. Furthermore, whether MYHs are the main classifiers of skeletal muscle fibers has not been examined in an unbiased manner. Through the development and application of novel transcriptomic and proteomic workflows, applied to 1050 and 1038 single muscle fibers from human vastus lateralis , respectively, we show that MYHs are not the principal drivers of skeletal muscle fiber heterogeneity. Instead, ribosomal specialization drives the majority of variance between skeletal muscle fibers in a continual fashion, independent of slow/fast fiber type. Furthermore, whilst slow and fast fiber clusters can be identified, described by their contractile and metabolic profiles, our data challenge the concept that type 2X are phenotypically distinct from other fast fibers at an omics level. Moreover, MYH-based classifications do not adequately describe the phenotype of skeletal muscle fibers in one of the most common genetic muscle diseases, nemaline myopathy. Our data question the currently accepted model of multiple distinct fiber types based on the expression of MYHs in humans and identifies ribosomal specialization as a major driver of skeletal muscle heterogeneity, opening a new field of research within skeletal muscle physiology. Abstract Figure

LAMA2-related dystrophies (LAMA2-RD) are a rare group of neuromuscular disorders with a broad spectrum of phenotype severity, ranging from mild to severe. We performed a cross-sectional study of LAMA2-RD through motor function and pulmonary tests to establish the disease's natural history.

Abstract Myosin heavy chains encoded by MYH7 and MYH2 are among the most abundant proteins in human skeletal muscle. After decades of intense research using a wide range of biophysical and biological approaches, their functions have begun to be elucidated. Despite this, it remains unclear how mutations in these genes and resultant proteins disrupt myosin structure and function, inducing pathological states and skeletal myopathies termed myosinopathies. Here, we have analysed the effects of several common MYH7 and MYH2 mutations located in light meromyosin (LMM) using a broad range of approaches. We determined the secondary structure and filament forming capabilities of expressed and purified LMM constructs in vitro, performed in-silico modelling of LMM constructs, and evaluated the incorporation of eGFP-myosin heavy chain constructs into sarcomeres in cultured myotubes. Using muscle biopsies from patients, we applied Mant-ATP chase protocols to estimate the proportion of myosin heads that were super-relaxed, X-ray diffraction measurements to estimate myosin head order and myofibre mechanics to investigate contractile function. We found that human MYH7 and MYH2 LMM mutations commonly disrupt myosin coiled-coil structure and packing of filaments in vitro ; decrease the myosin super-relaxed state in vivo and increase the basal myosin ATP consumption; but are not associated with myofibre contractile deficits. Altogether, these findings indicate that the structural remodelling resulting from LMM mutations induces a pathogenic state in which formation of shutdown heads is impaired, thus increasing myosin head ATP demand in the filaments, rather than affecting contractility. These key findings will help in the design of future therapies for myosinopathies.

Spinal muscular atrophy (SMA) is a motor neuron disease associated with progressive muscle weakness, ventilatory failure, and reduced survival. Onasemnogene abeparvovec is the first gene replacement therapy (GT) approved to treat this condition. An observational retrospective study was conducted to assess adverse events and efficacy of GT in SMA patients. Forty-one patients with SMA (58.5% females and 80.1% SMA type 1) were included. The mean age at GT dosing was 18 (±6.4) months. Thirty-six patients (87.8%) were under previous treatment with nusinersen, and 10 (24.4%) continued nusinersen after GT. Mean CHOP-INTEND increased 13 points after 6 months and this finding did not differ between groups according to nusinersen maintenance after GT (p = 0.949). Among SMA type 1 patients, 14 (46.6%) reached the ability to sit alone. Liver transaminases elevation at least two times higher than the upper limit of normal value occurred in 29 (70.7%) patients. Thrombocytopenia occurred in 13 (31.7%) patients, and one presented thrombotic microangiopathy. Older age (>2 years) was associated with more prolonged use of corticosteroids (p = 0.021). GT is effective in SMA patients, combined nusinersen after GT did not appear to add gain in motor function and older age is associated with prolonged corticosteroid use.

Abstract Nemaline myopathy (NM) is a genetic muscle disease, primarily caused by mutations in the NEB gene ( NEB- NM) and with muscle myosin dysfunction as a major molecular pathogenic mechanism. Recently, we have observed that the myosin biochemical super-relaxed state was significantly impaired in NEB -NM, inducing an aberrant increase in ATP consumption and remodelling of the energy proteome in diseased muscle fibres. As the small-molecule Mavacamten is known to promote the myosin super-relaxed state and reduce the ATP demand, here, we tested its potency in the context of NEB -NM. We first conducted in vitro experiments in isolated single myofibres from patients and found that Mavacamten successfully reversed the myosin ATP over-consumption. Following this, we assessed its short-term in vivo effects by using the conditional nebulin knock-out (c Neb KO) mouse model and by subsequently performing global proteomics profiling in dissected soleus myofibres. After a four-week treatment period, we observed a remodelling of a large number of proteins in both c Neb KO mice and their wild-type siblings. Nevertheless, these changes were not related to the energy proteome, indicating that short-term Mavacamten treatment is not sufficient to properly counterbalance the metabolically dysregulated proteome of c Neb KO mice. Taken together, our findings emphasize Mavacamten potency in vitro but challenge its short-term efficacy in vivo . Key points summary No cure exists for nemaline myopathy, a type of genetic skeletal muscle disease mainly derived from mutations in genes encoding myofilament proteins. Applying Mavacamten, a small molecule directly targeting the myofilament, to isolated membrane-permeabilized muscle fibres from human patients restored myosin energetic disturbances. Treating a mouse model of nemaline myopathy in vivo with Mavacamten for four weeks, remodeled the skeletal muscle fibre proteome without any noticeable effects on energetic proteins. Short-term Mavacamten treatment may not be sufficient to reverse the muscle phenotype in nemaline myopathy.