Istraživanje ipamorelina: sekretagog hormona rasta

Kratki odgovor: Ipamorelin je sintetski pentapeptid (Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2) i prvi istinski selektivni peptid koji oslobađa hormon rasta (GHRP). Aktivira ghrelinski receptor GHS-R1a na somatotrofima hipofize kako bi potaknuo pulsativno oslobađanje GH, no za razliku od ranijih GHRP-ova poput GHRP-6, GHRP-2 i hexarelina, ne podiže značajno kortizol, ACTH ni prolaktin u objavljenim pretkliničkim radovima. Ovaj vodič obrađuje mehanizam ipamorelina, selektivnost receptora, poluvijek, obrazloženje kombiniranja s GHRH analozima poput CJC-1295 te pretkliničke protokole istraživanja. Samo u istraživačke svrhe. Nije za ljudsku potrošnju.

Što je ipamorelin?

Ipamorelin (kodni naziv NNC 26-0161) sintetski je pentapeptid koji su krajem 1990-ih prvi opisali istraživači tvrtke Novo Nordisk. Kemijski je to Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2, peptid s neprirodnim ostacima osmišljen da selektivno djeluje na ghrelinski receptor, ostavljajući susjedne signalne putove netaknutima. U vrijeme otkrića namjena mu je bila da posluži kao istraživački alat za proučavanje lučenja hormona rasta i funkcije hipofize na životinjskim modelima.

U literaturi o hormonu rasta peptidi koji potiču oslobađanje GH dijele se u dvije mehanističke klase. GHRH analozi (sermorelin, tesamorelin, CJC-1295) oponašaju endogeni hormon koji oslobađa hormon rasta i djeluju na GHRH receptor. GHRP-ovi (peptidi koji oslobađaju hormon rasta) poput GHRP-2, GHRP-6, hexarelina i ipamorelina umjesto toga djeluju na ghrelinski receptor GHS-R1a. Ipamorelin čvrsto pripada klasi GHRP-ova. Nije GHRH analog, SARM ni pravi mimetik ghrelina, unatoč tome što dijeli receptor s ghrelinom. Za širu sliku obitelji GH peptida pogledajte naš vodič za istraživanje sermorelina i stožerni članak o tesamorelinu.

Mehanizam djelovanja: aktivacija GHS-R1a i farmakologija GH pulsa

Ipamorelin se veže na receptor sekretagoga hormona rasta tipa 1a (GHS-R1a), receptor sa sedam transmembranskih domena spregnut s G-proteinom, izražen na somatotrofima prednjeg režnja hipofize i u arkuatnoj jezgri hipotalamusa. GHS-R1a je isti receptor na koji djeluje endogeni ghrelin. Kada ipamorelin zauzme receptor, pokreće Gq-posredovanu aktivaciju fosfolipaze C, oslobađanje IP3 i porast unutarstaničnog kalcija u somatotrofima. Kalcijev signal potiče egzocitozu prethodno pohranjenih GH granula u hipofiznu portalnu cirkulaciju (Raun et al., 1998; Smith et al., 1999).

Dvije značajke razlikuju ovaj mehanizam od kontinuirane primjene egzogenog GH. Prvo, ipamorelin djeluje na hipofizu, a ne na periferna tkiva, pa iskorištava vlastitu zalihu GH životinje umjesto da je zaobilazi. Drugo, oslobađanje je pulsativno. Endogeno lučenje GH u zdravih sisavaca odvija se u 5 do 7 zasebnih naleta tijekom 24 sata, pri čemu je najveći nalet tijekom sporovalnog sna. Ipamorelin nadograđuje tu strukturu umjesto da je izravnava, što je jedan od razloga zašto je koristan alat za proučavanje fiziologije pulsativnog GH u istraživačkih životinja.

Zašto je pulsativnost važna

Pulsativnost nije marketinška riječ. Pretklinički radovi pokazali su da različiti nizvodni signalni putovi GH u jetri različito reagiraju na pulsativnu naspram kontinuirane izloženosti GH. Aktivacija STAT5b, transkripcija IGF-1 i spolno specifična ekspresija gena u jetri prate oblik krivulje GH, a ne samo površinu ispod nje. Istraživači koji proučavaju biologiju GH stoga često daju prednost pulsativnom sekretagogu poput ipamorelina pred izravnom infuzijom rhGH kada je cilj modelirati fiziološki, a ne suprafiziološki GH (Jaffe et al., 1998).

Put neovisan o GHRH

Ipamorelin ne djeluje putem GHRH receptora. To je mehanistički važno jer GHRH i GHS-R1a konvergiraju na isti skup somatotrofa, ali putem odvojenih signalnih kaskada. U pretkliničkim radovima istodobna primjena GHRH analoga s GHRP-om proizvodi GH odgovor koji je veći od aritmetičkog zbroja svakog pojedinog sredstva zasebno, što je pojava koju su Bowers i suradnici dokumentirali kod više vrsta. To je farmakološko obrazloženje za kombinaciju ipamorelina i CJC-1295 o kojoj se govori u nastavku.

Selektivnost receptora: zašto je GHS-R1a važan

Obitelj ghrelinskih receptora složenija je od jedne mete. Postoje najmanje tri molekularna entiteta relevantna za farmakologiju GHRP-ova:

GHS-R1a funkcionalni je ghrelinski receptor spregnut s G-proteinom, odgovoran za oslobađanje GH, signalizaciju apetita i nekoliko središnjih učinaka. To je ciljana meta ipamorelina.
GHS-R1b skraćena je splice-varijanta s pet transmembranskih domena koja se ne sprežе s G-proteinima na kanonski način. Njegova fiziološka uloga i dalje je predmet rasprave.
CD36 je scavenger receptor koji veže hexarelin i neke druge GHRP-ove u srčanom tkivu. Interakcija s CD36 povezana je s kardiovaskularnim učincima hexarelina neovisnima o GH u glodavačkim modelima.

Glavna prednost ipamorelina u istraživačkoj literaturi jest to što je visoko selektivan za GHS-R1a. Objavljene studije vezanja pokazuju da ipamorelin ne stupa značajno u interakciju s CD36 i ne aktivira neuroendokrine putove koji potiču oslobađanje kortizola, ACTH ili prolaktina (Raun et al., 1998). Taj čist profil selektivnosti razlog je zašto se ipamorelin često bira umjesto hexarelina ili GHRP-6 kada se istraživačko pitanje odnosi konkretno na GH, a ne na cijeli spektar biologije ghrelinskog receptora. Za izravnu usporedbu s manje selektivnim srodnikom u klasi pogledajte naš vodič za istraživanje hexarelina.

Farmakološki profil ipamorelina u odnosu na druge GHRP-ove

Donja tablica uspoređuje ipamorelin s trima drugim GHRP-ovima koji se često spominju u istraživačkoj literaturi. Sve vrijednosti preuzete su iz pretkliničkih publikacija.

Spoj	Selektivnost za GHS-R1a	Oblik GH pulsa	Kortizol / ACTH	Prolaktin	Poluvijek u plazmi
Ipamorelin	Visoka, čista	Pulsativan, ovisan o hipofizi	Bez značajnog porasta	Bez značajnog porasta	Približno 2 sata
GHRP-2	Visoka za GHS-R1a, ali šireg djelovanja	Pulsativan, veći vrhunac	Blag do umjeren porast	Blag porast	Približno 15 do 20 minuta
GHRP-6	Umjerena, veže CD36	Pulsativan, velik vrhunac	Mjerljiv porast	Mjerljiv porast	Približno 15 do 30 minuta
Hexarelin	Jaka za GHS-R1a i CD36	Pulsativan, najveći vrhunac	Značajan porast	Značajan porast	Približno 55 minuta

Brojke poluvijeka odnose se na zadržavanje u plazmi, a ne na trajanje GH pulsa. U praktičnom smislu, jedna injekcija ipamorelina proizvodi mjerljiv skok GH koji doseže vrhunac 15 do 30 minuta nakon primjene i vraća se na početnu razinu za otprilike 120 minuta. GH puls kraći je od poluvijeka u plazmi jer hipofiza rano oslobađa svoje unaprijed stvorene zalihe GH i treba joj vremena da ponovno sintetizira granule.

Ipamorelin i CJC-1295: sinergija GHRH-a i GHRP-a

Najčešće raspravljano istraživačko pitanje o ipamorelinu jest treba li ga kombinirati s GHRH analogom i, ako da, s kojim. Farmakološka osnova počiva na odvojenim populacijama receptora koje konvergiraju na isti sekretorni ishod. GHRH analog poput CJC-1295 (sa DAC-om ili bez njega) podiže ciklički AMP u somatotrofima, pripremajući ih za lučenje. GHRP poput ipamorelina zatim pokreće egzocitozu pripremljenih granula posredovanu kalcijem. Kombinirani signal proizvodi oslobađanje GH veće od pojedinačnog sredstva.

U istraživanjima se koriste dvije inačice CJC-1295. Modificirani GRF(1-29), koji se ponekad naziva CJC-1295 bez DAC-a, ima kratak poluvijek od oko 30 minuta i obično se koinjicira s ipamorelinom. CJC-1295 DAC nosi kompleks afiniteta prema lijeku (drug affinity complex) koji produljuje poluvijek u plazmi na otprilike 6 do 8 dana reverzibilnim vezanjem na albumin, čime se u pozadini stvara postojan GHRH tonus. Istraživači koji proučavaju zasebne GH pulseve često daju prednost modificiranom GRF(1-29) radi jasnije vremenske razlučivosti, dok oni koji proučavaju kroničnu povišenost GH koriste CJC-1295 DAC. Za potpunu farmakološku razradu pogledajte naš vodič za istraživanje CJC-1295 DAC.

Objavljena izvješća o aditivnom do sinergijskom oslobađanju GH pri kombiniranoj izloženosti GHRH-u i GHRP-u prethode samom ipamorelinu i potječu iz Bowersova rada s ranijim GHRP-ovima u 1990-ima. Kasnije su studije ponovile taj obrazac s ipamorelinom i CJC-1295 u glodavačkim modelima i modelima primata. Praktična posljedica za laboratorij jest da kombinacija omogućuje istraživaču da u jednom pokusu ispita oba kraka regulacije GH.

Sažetak pretkliničkih studija

Donja tablica sažima tri često citirane studije ipamorelina. Sve su pretkliničke ili provedene na zdravim dobrovoljcima. Nijedna ne potkrepljuje terapijske tvrdnje.

Studija	Model	Ključni nalaz	Identifikator
Raun et al., 1998	In vitro hipofiza štakora te in vivo svinje i štakori	Prvi opis ipamorelina kao selektivnog sekretagoga GH. Pokazano oslobađanje GH bez porasta ACTH, kortizola ili prolaktina.	PMID 9849822
Gobburu et al., 1999	Zdravi ljudski dobrovoljci, farmakokinetička studija	Okarakterizirana kinetika ipamorelina u plazmi i odnos doze i odgovora za oslobađanje GH. Zabilježen poluvijek u plazmi od oko 2 sata uz izloženost proporcionalnu dozi.	PMID 10027489
Beck et al., 2014	Postoperativni ileus, model na štakorima	Istražen učinak ipamorelina na gastrointestinalni motilitet u glodavačkom postoperativnom modelu, ispitujući prokinetičku signalizaciju posredovanu ghrelinskim receptorom.	PMID 24448593

Anderson et al. (2001) proširili su rane radove na svinje, pokazavši da primjena ponovljenih doza ipamorelina podupire lučenje GH i promjene tjelesnog sastava u modelu rasta stoke (PMID 11322503). Nass et al. (2008) proučavali su oralni mimetik ghrelina u starijih odraslih osoba, pružajući referentni kontekst za farmakologiju ghrelinskog receptora u ljudi, iako korišteni spoj nije bio sam ipamorelin (PMID 18981485). Ghigo et al. (1997) standardni je pregledni članak o cijeloj klasi GHRP-ova (PMID 9186261).

Farmakokinetika: apsorpcija, distribucija, poluvijek

U pretkliničkim se studijama ipamorelin primjenjuje supkutano ili intramuskularno. Oralna bioraspoloživost je slaba jer peptid razgrađuju gastrointestinalne proteaze. Nakon supkutane injekcije u ljudi koncentracija u plazmi doseže vrhunac unutar 15 do 30 minuta. Poluvijek u plazmi iznosi približno 2 sata, što je dugo za GHRP (GHRP-6 i hexarelin su kraći), ali kratko u usporedbi s GHRH analozima koji nose komplekse afiniteta prema lijeku.

GH odgovor ne prati linearno razinu ipamorelina u plazmi. Nakon što se GH puls oslobodi, somatotrofi ulaze u refraktorno razdoblje tijekom kojeg naknadni podražaj proizvodi manji GH odgovor sve dok se unaprijed stvorene GH granule ponovno ne sintetiziraju. Ovo refraktorno ponašanje svojstveno je mehanizmu pulsativnog oslobađanja GH i standardni je čimbenik pri tumačenju farmakologije GH osi.

Refraktornost somatotrofa i farmakologija pulsa

Farmakološka značajka relevantna za istraživanje ipamorelina jest refraktornost somatotrofa. Nakon što se GH puls oslobodi, somatotrofi hipofize ulaze u refraktorno razdoblje tijekom kojeg je GH odgovor na naknadni podražaj oslabljen sve dok se unaprijed stvorene GH granule ponovno ne sintetiziraju. Ovo refraktorno ponašanje svojstveno je mehanizmu pulsativnog oslobađanja GH i standardni je čimbenik pri tumačenju farmakologije GH osi u istraživačkim modelima. Samo u istraživačke svrhe. Nije za ljudsku potrošnju.

Čuvanje i rekonstitucija za istraživanje

Ipamorelin se isporučuje kao liofilizirani prah u zatvorenim staklenim bočicama. Uz pravilno rukovanje, suhi je peptid stabilan dvije do tri godine na temperaturama hlađenja. Uz loše rukovanje, gubi potentnost unutar nekoliko tjedana.

Čuvanje liofiliziranog oblika. Zatvorene bočice čuvajte na 2 do 8 stupnjeva Celzija, zaštićene od svjetlosti i vlage. Čuvanje u zamrzivaču na minus 20 stupnjeva prihvatljivo je za dugoročnu zalihu i produljuje stabilnost.
Otapalo za rekonstituciju. Bakteriostatska voda za injekcije standardno je otapalo za rekonstituciju u istraživačkim uvjetima jer sadržaj benzilnog alkohola suzbija rast mikroba tijekom protokola s višekratnom uporabom.
Stabilnost nakon rekonstitucije. Nakon rekonstitucije otopinu čuvajte na 2 do 8 stupnjeva Celzija. Stabilnost u bakteriostatskoj vodi obično je dva do četiri tjedna, a neka pretklinička izvješća produljuju je do osam tjedana uz strogu kontrolu hladnog lanca.
Tehnika rukovanja. Otapalo ubrizgavajte polako uz staklenu stjenku, a ne izravno na peptidni kolač. Vrtložite, nemojte tresti. Izbjegavajte ponovljene temperaturne cikluse.

Za detaljan opis pogledajte naš vodič za tehniku rekonstitucije i vodič za čuvanje peptida.

Kontekst istraživanja ipamorelina u endokrinim studijama

Nizvodno od pulsativnog oslobađanja GH raste IGF-1 i u životinjskim se modelima uključuje integrirana GH-IGF-1 os. Ta nizvodna signalizacija razlog je zašto se ipamorelin pojavljuje u pretkliničkoj endokrinološkoj literaturi o receptoru GHS-R1a, postoperativnom ileusu i fiziologiji GH osi. Ništa od toga ne potkrepljuje terapijsku tvrdnju niti tvrdnju o tjelesnom sastavu za ljude; CertaPeptides isporučuje ipamorelin isključivo kao istraživački reagens.

Često postavljana pitanja

Koliki je poluvijek ipamorelina?

Objavljeni farmakokinetički radovi bilježe poluvijek u plazmi od približno 2 sata nakon supkutane primjene. Akutni GH puls kraći je od poluvijeka u plazmi jer somatotrofi ulaze u refraktorno stanje nakon oslobađanja svojih prethodno pohranjenih GH granula.

Je li ipamorelin najsigurniji GHRP?

U pretkliničkim publikacijama i publikacijama na zdravim dobrovoljcima ipamorelin ima najčišći profil izvan cilja među uobičajenim GHRP-ovima, bez značajnog porasta kortizola, ACTH ili prolaktina. U literaturi se opisuje kao selektivni sekretagog GH. CertaPeptides ne iznosi tvrdnje o sigurnosti za ljudsku uporabu. Svi se proizvodi isporučuju isključivo u svrhe laboratorijskog istraživanja.

Koliko je vremena ipamorelinu potrebno da djeluje u istraživačkim modelima?

U studijama na životinjama i ranim studijama na ljudima GH u plazmi raste unutar 15 do 30 minuta nakon supkutane doze i vraća se na početnu razinu za otprilike 120 minuta. Nizvodne promjene IGF-1 razvijaju se tijekom dana do tjedana ponovljene primjene.

Uzrokuje li ipamorelin glad poput ghrelina?

Ipamorelin se veže na isti receptor kao ghrelin (GHS-R1a), ali pouzdano ne proizvodi snažan signal apetita koji se opaža s nativnim ghrelinom ili s GHRP-6. Precizna molekularna osnova te selektivnosti, uključujući mogući pristrani agonizam na GHS-R1a, i dalje je aktivno područje istraživanja.

Može li se ipamorelin kombinirati s CJC-1295?

Da. Dva peptida djeluju na odvojene receptore (GHRH receptor za CJC-1295, GHS-R1a za ipamorelin), a njihova istodobna primjena proizvodi aditivno do sinergijsko oslobađanje GH u pretkliničkim radovima. Ta je kombinacija najčešća kombinacija GH peptida u istraživačkoj literaturi. Za GHRH stranu kombinacije pogledajte naš vodič za istraživanje CJC-1295 DAC.

Djeluje li ipamorelin bez CJC-1295?

Da. Ipamorelin sam po sebi proizvodi mjerljiv GH puls putem aktivacije GHS-R1a. Kombiniranje s GHRH analogom pojačava odgovor, ali nije nužno za opažanje oslobađanja GH u istraživačkom modelu.

Po čemu se ipamorelin razlikuje od GHRP-6?

Oba djeluju na GHS-R1a, ali GHRP-6 dodatno aktivira neuroendokrine putove koji podižu kortizol i prolaktin te proizvodi izražen signal apetita. Ipamorelin nema te učinke izvan cilja u objavljenim radovima. GHRP-6 ima kraći poluvijek u plazmi (otprilike 15 do 30 minuta) u usporedbi s ipamorelinom (otprilike 2 sata).

Je li ipamorelin SARM?

Ne. Selektivni modulatori androgenih receptora (SARM-ovi) djeluju na androgeni receptor. Ipamorelin nema aktivnost na androgenom receptoru. To je agonist ghrelinskog receptora iz klase peptida koji oslobađaju hormon rasta.

Mijenja li se vrijeme GH pulsa tijekom dana?

Endogeno lučenje GH doseže vrhunac tijekom sporovalnog sna, pa je noćni GH puls najveći u danu. GH odgovor na sam ipamorelin, u pretkliničkim modelima, opaža se neovisno o dobu dana. Diurnalna fiziologija GH istraživački je čimbenik pri oblikovanju studije, a ne svojstvo spoja.

Kako se ipamorelin uspoređuje sa sermorelinom ili tesamorelinom?

Sermorelin i tesamorelin su GHRH analozi koji djeluju na GHRH receptor, a ne na GHS-R1a. Ipamorelin je GHRP. Mogu se kombinirati u istraživanju jer djeluju na različite receptore. Za GHRH stranu usporedbe pogledajte naš vodič za istraživanje sermorelina i vodič za istraživanje tesamorelina.

Usklađenost i izjava o istraživačkoj uporabi

Sve informacije u ovom članku opisuju pretklinička i ranofazna istraživanja ipamorelina. Ništa ovdje nije medicinski savjet, terapijska tvrdnja ni preporuka za ljudsku uporabu. CertaPeptides isporučuje ipamorelin i sve druge istraživačke peptide kao liofilizirane laboratorijske reagense, označene samo za istraživačku uporabu, u okviru rumunjskih i EU regulatornih okvira. Istraživači su odgovorni za usklađenost sa svojim institucijskim etičkim povjerenstvom, lokalnim pravilima o rukovanju kemikalijama i svim primjenjivim nacionalnim zakonodavstvom o lijekovima. Samo u istraživačke svrhe. Nije za ljudsku potrošnju.

Reference

Raun K, Hansen BS, Johansen NL, Thøgersen H, Madsen K, Ankersen M, Andersen PH. (1998). Ipamorelin, the first selective growth hormone secretagogue. European Journal of Endocrinology, 139(5), 552-561. PMID: 9849822.
Gobburu JV, Agersø H, Jusko WJ, Ynddal L. (1999). Pharmacokinetic-pharmacodynamic modeling of ipamorelin, a growth hormone releasing peptide, in human volunteers. Pharmaceutical Research, 16(9), 1412-1416. PMID: 10496658.
Beck DE, Sweeney WB, McCarter MD, Ipamorelin 201 and 202 Study Groups. (2014). Prospective, randomized, controlled, proof-of-concept study of the ghrelin mimetic ipamorelin for the management of postoperative ileus in bowel resection patients. International Journal of Colorectal Disease, 29(12), 1527-1534. PMID: 25331030.
Anderson LL, Jeftinija S, Scanes CG. (2001). Ipamorelin effects on growth hormone secretion and body composition in swine. Endocrine, 14(1), 73-82. PMID: 11322503.
Nass R, Pezzoli SS, Oliveri MC, Patrie JT, Harrell FE Jr, Clasey JL, et al. (2008). Effects of an oral ghrelin mimetic on body composition and clinical outcomes in healthy older adults: a randomized trial. Annals of Internal Medicine, 149(9), 601-611. PMID: 18981485.
Ghigo E, Arvat E, Muccioli G, Camanni F. (1997). Growth hormone-releasing peptides. European Journal of Endocrinology, 136(5), 445-460. PMID: 9186261.
Smith RG, Van der Ploeg LH, Howard AD, Feighner SD, Cheng K, Hickey GJ, et al. (1997). Peptidomimetic regulation of growth hormone secretion. Endocrine Reviews, 18(5), 621-645. PMID: 9331545.
Jaffe CA, Ocampo-Lim B, Guo W, Krueger K, Sugahara I, DeMott-Friberg R, Bermann M, Barkan AL. (1998). Regulatory mechanisms of growth hormone secretion are sexually dimorphic. Journal of Clinical Investigation, 102(1), 153-164. PMID: 9649568.

Samo u istraživačke svrhe. Nije za ljudsku potrošnju.