Tesamorelin: Пълното ръководство за изследвания

Tesamorelin е аналог на хормона, освобождаващ растежен хормон (GHRH), който е проучван по-задълбочено от повечето изследователски пептиди, с публикувана литература, обхващаща структурна химия, рецепторна фармакология, фармакокинетика и клинични изследвания. Това ръководство разглежда какво съобщава тази литература за съединението като изследователски химикал.

Това ръководство обхваща механизма на действие на Tesamorelin, неговата рецепторна фармакология и фармакокинетичен профил, структурната химия, която го отличава от сродните GHRH аналози, и практическите съображения за боравене, свързани с работата с това съединение в изследователски контекст.

Само за образователни и изследователски цели.

Какво представлява Tesamorelin?

Tesamorelin е синтетичен аналог на човешкия хормон, освобождаващ растежен хормон (GHRH). Нативният GHRH пептид е пептид от 44 аминокиселини, произвеждан в хипоталамуса, който стимулира хипофизната жлеза да освобождава растежен хормон (GH). Tesamorelin е структурно идентичен с активната форма на GHRH(1-44), но с trans-3-хексенова киселинна група, конюгирана към неговия N-край. Тази модификация значително удължава плазмената стабилност на молекулата в сравнение с немодифицирания GHRH, който има много кратък полуживот в кръвообращението поради бързото разцепване от дипептидил пептидаза IV (DPP-IV).

Резултатът е GHRH аналог, който запазва рецепторното свързване и сигналната активност на нативния пептид, но оцелява достатъчно дълго в кръвния поток, за да произведе устойчив фармакологичен ефект. Tesamorelin се свързва с GHRH рецепторите върху соматотрофните клетки в предната хипофиза, задействайки синтеза и пулсативното освобождаване на растежен хормон. Последващата последица от повишения GH е увеличеното чернодробно производство на инсулиноподобен растежен фактор 1 (IGF-1), който медиира много от периферните ефекти на растежния хормон върху метаболизма и телесния състав.

Този механизъм е фундаментално различен от секретагозите на растежен хормон като ipamorelin или грелиновите миметици, които действат върху различен рецепторен клас (GHS-R1a) чрез отделен сигнален път. Разграничението е важно за разбирането на това какво Tesamorelin прави и какво не прави физиологично — тема, разгледана подробно в нашето сравнение на tesamorelin спрямо ipamorelin.

Произход и разработка като GHRH аналог

Tesamorelin е разработен от Theratechnologies Inc., канадска биофармацевтична компания. Молекулата е проектирана като стабилизиран GHRH(1-44) аналог, а програмата за клинична разработка изследва промените във висцералната мастна тъкан (VAT) — вътрешнокоремен мастен компартмент, който експресира относително висока плътност на GH рецептори и следователно представлява механистичен интерес за изследванията на GH-оста.

Програмата за разработка включва две рандомизирани, двойно-слепи, плацебо-контролирани проучвания от Фаза III (обикновено наричани LIPO-010 и LIPO-011), публикувани от Falutz et al. (2007) в New England Journal of Medicine, които използват CT образна диагностика за количествено определяне на промените във висцералната мастна тъкан (DOI: 10.1056/NEJMoa072375). Тези проучвания са цитирани тук като публикуван изследователски запис за съединението.

Последващ анализ от Фаза III от Falutz et al. (2010) в Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism разширява набора от данни с по-голяма кохорта и характеризира промените в триглицеридите и други липидни параметри наред с образните крайни точки (DOI: 10.1210/jc.2010-0490).

Tesamorelin завърши пълна програма от Фаза III и регулаторен преглед, което е необичайно за съединение, което иначе се проучва като изследователски пептид. В резултат публикуваната литература включва структуриран набор от данни за фармакокинетика и нежелани събития, характеризиран при контролирани условия — по-пълен фармакологичен запис от този, който съществува за повечето GHRH аналози.

Изчерпателен преглед на лекарствения профил на Tesamorelin от Grunfeld et al. (2011), публикуван в Nature Reviews Drug Discovery, предоставя достъпен синтез на историята на разработката и клиничните данни (DOI: 10.1038/nrd3362).

Механизъм на действие: как работи Tesamorelin

GHRH оста

Секрецията на растежен хормон следва пулсативен модел, управляван от взаимодействието между хипоталамичния GHRH (стимулиращ) и соматостатина (инхибиращ). При нормална физиология хипоталамичните неврони освобождават GHRH на импулси, които преминават през порталната кръв, за да достигнат GHRH рецепторите върху соматотрофите в предната хипофиза. Свързването с рецептора активира аденилил циклазата, увеличава вътреклетъчния cAMP и задейства както синтеза, така и секрецията на GH. Соматостатинът противодейства на този ефект, като потиска освобождаването на GH по време на интервалите между импулсите, създавайки характерния пулсативен профил на GH секреция.

Tesamorelin, като GHRH аналог, се включва в тази ос на границата хипоталамус-хипофиза. От решаващо значение е, че той запазва пулсативния характер на освобождаването на GH, вместо да произвежда непрекъснато супрафизиологично повишаване на GH. Това е механистично значимо, защото обратната връзка на соматостатина остава непокътната — системата не губи регулаторните си спирачки по начина, по който би ги загубила при приложение на екзогенен рекомбинантен човешки растежен хормон (rhGH).

От GH през IGF-1 до метаболитни ефекти

След освобождаването на GH от хипофизата растежният хормон циркулира и се свързва с GH рецепторите в черния дроб, стимулирайки чернодробното производство на IGF-1. След това IGF-1 медиира много от последващите ефекти на GH: липолиза в мастната тъкан (особено висцералните мастни депа), протеинови анаболни ефекти в мускулите и ефекти върху глюкозния метаболизъм. IGF-1 оста също осигурява отрицателна обратна връзка към хипоталамуса и хипофизата, модулирайки общия резултат.

В изследванията на GH-оста висцералната мастна тъкан представлява особен механистичен интерес. VAT е по-метаболитно активна от подкожната мазнина, експресира по-високи нива на липолитични ензими и е по-чувствителна към GH-стимулираната липолиза. Различната плътност на GH рецепторите в мастните компартменти е основата за компартмент-специфичните отговори, обсъждани в литературата по мастна биология.

Публикуваният изследователски запис

Проучвания на висцералната мастна тъкан

Основното изследване от Фаза III е публикувано от Falutz et al. (2007) — рандомизирано, плацебо-контролирано проучване в продължение на 26 седмици, което използва CT образна диагностика за измерване на висцералната мастна тъкан и проследява IGF-1 като фармакодинамичен маркер за ангажирането на GH-оста (DOI: 10.1056/NEJMoa072375).

Последваща публикация от Falutz et al. (2010) характеризира липидния профил, включително триглицеридите и други метаболитни параметри, наред с образните крайни точки, с по-променливи резултати за глюкозата (DOI: 10.1097/QAI.0b013e3181cbdaff).

По-дългосрочни данни от открито продължение бяха публикувани от Falutz et al. (2008) в AIDS, с профил на нежеланите събития, съответстващ на механизма (повишен IGF-1, реакции на мястото на инжектиране, артралгии) в продължение на удължен период на наблюдение (DOI: 10.1097/QAD.0b013e32830a5058).

Проучвания на чернодробните липиди: Stanley et al. (JAMA)

Stanley et al. (2014) публикуваха рандомизирано контролирано проучване в JAMA, което изследва както висцералната, така и чернодробната мазнина, използвайки образни крайни точки (DOI: 10.1001/jama.2014.8334). Чернодробните находки представляват механистичен интерес, защото GH оста участва в чернодробния липиден обмен.

Чернодробната находка съответства на признатата роля на GH сигнализирането в чернодробния липиден метаболизъм. Тя породи механистичен изследователски интерес към оста черен дроб-мастна тъкан при условия на модулирана GH пулсативност — област, която остава обект на изследване в предклинични и клинични изследователски модели.

Предиктори на отговора и дългосрочна устойчивост

Mangili et al. (2015), публикувано в PLOS ONE, анализира набора от данни от Фаза III, за да идентифицира изходни характеристики, свързани с големината на VAT образния отговор — рамка за анализ на подгрупи, релевантна за дизайна на изследователски проучвания (DOI: 10.1371/journal.pone.0140358).

Tesamorelin при диабет тип 2: данни за безопасност

Clemmons et al. (2017), публикувано в PLOS ONE, характеризира метаболитния профил и профила на безопасност на Tesamorelin в изследователска популация с диабет тип 2 — контекст, в който стимулирането на GH-оста е механистично релевантно за инсулиновата чувствителност и обмяната на глюкозата (DOI: 10.1371/journal.pone.0179538).

Изследвания на когнитивната функция

Една изследователска посока, привлякла интерес извън метаболитната област, са потенциалните ефекти на Tesamorelin върху когнитивната функция. Baker et al. (2012), публикувано в Archives of Neurology, изследва ефектите на аналог на хормона, освобождаващ растежен хормон, върху когнитивната функция при възрастни с леко когнитивно увреждане и здрави по-възрастни хора — ранен сигнал, че модулацията на GHRH оста може да има невробиологична релевантност отвъд телесния състав (DOI: 10.1001/archneurol.2012.1970). Това остава предварителна изследователска област с ограничени доказателства.

Фармакокинетика: какво показват данните

Фармакокинетичният профил на Tesamorelin е характеризиран както при пациенти, инфектирани с HIV, така и при здрави лица. González-Sales et al. (2015) публикуваха популационен фармакокинетичен анализ в Clinical Pharmacokinetics, характеризиращ абсорбцията, разпределението и елиминирането на tesamorelin след подкожно приложение (DOI: 10.1007/s40262-014-0202-x). Придружаващ популационен фармакокинетичен и фармакодинамичен анализ в Journal of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics свърза тези PK параметри с GH и IGF-1 отговорите (DOI: 10.1007/s10928-015-9416-2).

Ключови фармакокинетични характеристики от публикуваната PK литература включват ниска подкожна бионаличност, кратък плазмен полуживот и Tmax, настъпващ в рамките на приблизително 30 минути след подкожно приложение. Пълният PK профил е разгледан подробно в нашата специализирана статия за фармакокинетиката на tesamorelin за изследователи.

Изследвания отвъд първоначалната индикация

Изследователската база за tesamorelin е предимно закотвена в изследователската популация с HIV липодистрофия — там съществуват данните от Фаза III. Извън този контекст доказателствата са по-ограничени. Въпреки това механистичната логика на модулацията на GHRH-оста породи изследователски интерес в други изследователски популации.

Проучвания са изследвали tesamorelin в изследователски контексти, включително диабет тип 2, чернодробна стеатоза и когнитивно стареене. Изследователският ъгъл на соматотропната ос — особено свързаният с възрастта спад на GH — се обсъжда в литературата за GHRH аналозите.

Свързаният с възрастта спад на GH и IGF-1 (соматопауза) отдавна привлича интерес като изследователска цел за GHRH аналозите. Доказателствената база за tesamorelin в изследователски популации извън първоначалните проучвания остава ограничена и изследователите следва да разграничават добре характеризираните данни от по-експлораторния изследователски пейзаж.

Практически съображения за изследователите

Реконституция и боравене

Tesamorelin се доставя като лиофилизиран прах, изискващ реконституция със стерилна вода. Стандартните изследователски протоколи включват реконституиране до работна концентрация, подходяща за предвидения обем на приложение. С реконституирания пептид следва да се борави съгласно стандартните практики за съхранение на пептиди: съхраняван в хладилник при 2-8°C, защитен от светлина и използван в рамките на срока, препоръчан от производителя, или в рамките на установените данни за стабилност.

Реконституирането следва да се извършва по стандартна пептидна методология, подходяща за предвидената работна концентрация, с внимание към избора на разтворител, неутралното до леко базично pH и избягването на повтарящи се цикли на замразяване-размразяване.

Съображения за качество и чистота

Предвид сложността на tesamorelin като аналог от 44 аминокиселини със специфична N-крайна модификация, проверката на чистотата е особено важна. Изследователите следва да получат сертификати за анализ (COA), потвърждаващи чистотата чрез HPLC, потвърждаване на идентичността чрез масспектрометрия и липсата на микробно замърсяване. Структурната сложност на tesamorelin означава, че грешките при синтеза или деградацията са с по-големи последици, отколкото при по-малките пептиди.

За изследователска употреба следва да се получи и прегледа сертификат за анализ, потвърждаващ HPLC чистотата, идентичността чрез масспектрометрия и липсата на микробно замърсяване, преди всеки количествен експеримент.

Профилът на страничните ефекти: какво документират клиничните проучвания

Програмата от Фаза III на FDA генерира систематични данни за нежеланите събития, които са налични в информацията за предписване на tesamorelin. Основните нежелани събития, наблюдавани в клиничните проучвания, бяха реакции на мястото на инжектиране (еритема, пруритус, болка, индурация), артралгия, болка в крайниците и периферен оток. Повишаване на IGF-1 над горната граница на нормата беше наблюдавано при част от пациентите и представлява фармакодинамично очаквана последица от GHRH стимулацията, която изисква проследяване.

Преглед от Spooner и Olin (2012) в Annals of Pharmacotherapy предоставя структурирано обобщение на профила на безопасност и фармакология на tesamorelin, както е документиран в публикуваната литература (DOI: 10.1345/aph.1Q629).

Tesamorelin спрямо други GHRH аналози

Tesamorelin не е единственият GHRH аналог, който е проучван. Sermorelin (GHRH 1-29) беше по-ранен аналог с по-кратък фрагмент, одобрен през 90-те години на XX век за GH дефицит при деца, но вече не се предлага в тази форма. CJC-1295, по-нов аналог, включва технология за комплекс с лекарствен афинитет (DAC), която драматично удължава неговия полуживот чрез свързване с албумин, което води до устойчиво повишаване на GH, а не до пулсативно освобождаване. Те представляват фундаментално различни фармакологични профили, въпреки че действат върху един и същ рецептор.

Отличителната черта на Tesamorelin е неговата клинична валидация: той има единствената завършена програма от Фаза III сред GHRH аналозите в текуща изследователска употреба, с регулаторната документация, данните за безопасност и рецензираната литература, които това предполага. За механистичното сравнение с не-GHRH секретагога ipamorelin вижте Tesamorelin спрямо Ipamorelin: различни механизми, различни изследователски профили.

Ключови изводи

Tesamorelin е GHRH аналог (а не GH секретагог), който действа върху хипофизата, за да стимулира пулсативното освобождаване на растежен хормон по нативния физиологичен път.
Той е единственият GHRH аналог със завършена изследователска програма от Фаза III, което му придава по-пълен публикуван фармакологичен запис от сродните аналози.
Изследванията от Фаза III (Falutz et al., 2007, NEJM и последващи публикации) използват CT-образни крайни точки за характеризиране на висцералната мастна тъкан и свързаните липидни параметри.
Stanley et al. (2014, JAMA) добавиха данни от образна диагностика на чернодробните липиди, разширявайки механистичния изследователски интерес към оста черен дроб-мастна тъкан.
Изследователски интерес извън HIV индикацията съществува, но е по-слабо обоснован с доказателства — изследователите следва ясно да разграничават валидираната HIV индикация от експлораторните изследвания извън одобрените показания.
Фармакокинетичният профил (кратък полуживот, пулсативна GH стимулация) е механистично различен от дългодействащите GHRH аналози и от директните GH секретагози.

Свързани изследвания

Литература

Falutz J, Allas S, Blot K, et al. (2007). Metabolic Effects of a Growth Hormone-Releasing Factor in Patients with HIV. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa072375
Falutz J, Mamputu JC, Potvin D, et al. (2010). Effects of Tesamorelin (TH9507), a Growth Hormone-Releasing Factor Analog, in Human Immunodeficiency Virus-Infected Patients with Excess Abdominal Fat. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. DOI: 10.1210/jc.2010-0490
Falutz J, Potvin D, Mamputu JC, et al. (2010). Effects of tesamorelin, a growth hormone-releasing factor, in HIV-infected patients with abdominal fat accumulation. Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes. DOI: 10.1097/QAI.0b013e3181cbdaff
Falutz J, Allas S, Mamputu JC, et al. (2008). Long-term safety and effects of tesamorelin, a growth hormone-releasing factor analogue, in HIV patients with abdominal fat accumulation. AIDS. DOI: 10.1097/QAD.0b013e32830a5058
Stanley TL, Feldpausch MN, Oh J, et al. (2014). Effect of Tesamorelin on Visceral Fat and Liver Fat in HIV-Infected Patients with Abdominal Fat Accumulation. JAMA. DOI: 10.1001/jama.2014.8334
Grunfeld C, Dritselis A, Kirkpatrick P. (2011). Tesamorelin. Nature Reviews Drug Discovery. DOI: 10.1038/nrd3362
Spooner LM, Olin JL. (2012). Tesamorelin: a growth hormone-releasing factor analogue for HIV-associated lipodystrophy. Annals of Pharmacotherapy. DOI: 10.1345/aph.1Q629
Mangili A, Falutz J, Mamputu JC, et al. (2015). Predictors of Treatment Response to Tesamorelin, a Growth Hormone-Releasing Factor Analog, in HIV-Infected Patients with Lipodystrophy. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0140358
González-Sales M, Barrière O, Tremblay PO, et al. (2015). Population pharmacokinetic analysis of tesamorelin in HIV-infected patients and healthy subjects. Clinical Pharmacokinetics. DOI: 10.1007/s40262-014-0202-x
González-Sales M, Barrière O, Tremblay PO, et al. (2015). Population pharmacokinetic and pharmacodynamic analysis of tesamorelin in HIV-infected patients and healthy subjects. Journal of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. DOI: 10.1007/s10928-015-9416-2
Baker LD, Barsness SM, Borson S, et al. (2012). Effects of growth hormone-releasing hormone on cognitive function in adults with mild cognitive impairment and healthy older adults. Archives of Neurology. DOI: 10.1001/archneurol.2012.1970
Clemmons DR, Miller S, Mamputu JC. (2017). Safety and metabolic effects of tesamorelin, a growth hormone-releasing factor analogue, in patients with type 2 diabetes. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0179538

Всички продукти са предназначени само за изследователски цели. Не е за консумация от хора. Тази статия е с образователна цел и не представлява медицински съвет.

Въпроси и отговори за изследователи

Тези въпроси идват от изследователи, работещи с tesamorelin и съседни изследователски пептиди от GH-оста в лабораторни условия. Отговорите отразяват публикуваната предклинична и клинична литература, отнасят се за контексти само за изследователска употреба и не включват насоки за дозиране. CertaPeptides състави това приложение от техническите въпроси, които нашият QA екип вижда най-често.

В: Отвъд HPLC чистотата, кои тестове от трети страни си струва да се извършат на партида tesamorelin?

О: За QA от фармацевтичен клас на синтетичен изследователски пептид йерархията информация-на-долар е доста последователна.

HPLC чистотата плюс потвърждение чрез масспектрометрия не подлежи на компромис. HPLC при 220 nm характеризира фракцията от пробата, която е целевата последователност, спрямо свързаните примеси като съкращения, делеции и окислени форми. Масспектрометрията потвърждава, че молекулната маса съответства на очакваната — tesamorelin следва да е приблизително 5135.8 Da моноизотопна. Сертификат, показващ число за чистота без MS следа, на практика е резултат за времето на задържане.

Тестването за ендотоксини (LAL или рекомбинантен Factor C) си струва да се включи за всеки пептид, предназначен за парентерална изследователска употреба. Лиофилизираният материал от реномирани синтезни лаборатории обикновено е наред, но анализът е евтин в повечето договорни лаборатории в ЕС и улавя грам-отрицателно замърсяване, въведено по време на пълнене, финиширане или боравене с вода за инжекции. USP <85> определя стандарта.

Тестването за стерилност съгласно USP <71> е по-малко информативно, отколкото често се предполага, за лиофилизиран прах в запечатан флакон — сухата маса е негостоприемна за повечето организми. То става по-релевантно за реконституирани разтвори или когато се подозира замърсяване от линията за пълнене.

Тестването за тежки метали чрез ICP-MS е с най-нисък приоритет, освен ако няма конкретна причина да се подозира, че при синтезния път са използвани метални катализатори. За пептиди, произведени чрез SPPS, рядко оттам произхождат проблемите.

Конкретно за tesamorelin приоритизирайте HPLC+MS и ендотоксини. Партида, която преминава тези, е малко вероятно да се провали на останалите панели.

В: Как tesamorelin, CJC-1295+ipamorelin и AOD-9604 се сравняват механистично за изследвания на висцералната мастна тъкан?

О: Тези три са механистично различни и това има по-голямо значение от директно сравнение “кое работи най-добре”, защото те действат върху различни части на GH оста.

Tesamorelin е GHRH(1-44) аналог с N-крайна модификация с trans-3-хексенова киселина, която блокира разцепването от дипептидил пептидаза-IV и удължава циркулиращия му полуживот. Той произвежда пулсативно ендогенно освобождаване на GH чрез хипофизния GHRH рецептор. Сред трите съединения той има най-обширния публикуван клинично-изследователски запис, характеризиращ висцералната мастна тъкан чрез образни крайни точки.

CJC-1295, комбиниран с ipamorelin, е двураменен GH импулс. CJC-1295 (GHRH аналог) задвижва GHRH рамото; ipamorelin (GHRP) задвижва рамото на грелиновия рецептор. Комбинацията е синергична по отношение на освобождаването на GH в предклинична и ранна клинична работа, но не носи VAT-специфични данни от проучвания, сравними с tesamorelin.

AOD-9604 е механистично отделен. Той съответства на C-крайния hGH(177-191) фрагмент, проучван, за да раздели свързаната с мастната тъкан активност на hGH от неговата активност за повишаване на IGF-1 (Wilding 2004, PMID 15134286). Той е характеризиран в модели при гризачи, докато неговата програма за клинични изследвания при хора не постигна крайните точки, необходими за одобрение, така че данните при хора остават ограничени.

За изследователски работни потоци, свързани с висцералното спрямо подкожното разпределение на мастния отговор, tesamorelin има най-пълно характеризирания предклинично-към-клиничен изследователски запис от трите. CJC-1295 с ipamorelin представлява по-широка изследователска комбинация за GH-оста, а AOD-9604 остава от исторически изследователски интерес въпреки ограничените клинични данни.