Tesamorelin: o guia de investigação completo

A Tesamorelin é um análogo da hormona libertadora da hormona do crescimento (GHRH) que foi estudado mais extensivamente do que a maioria dos péptidos de investigação, com uma literatura publicada que abrange a química estrutural, a farmacologia dos recetores, a farmacocinética e a investigação clínica. Este guia analisa o que essa literatura relata sobre o composto enquanto produto químico de investigação.

Este guia aborda o mecanismo de ação da Tesamorelin, a sua farmacologia dos recetores e o seu perfil farmacocinético, a química estrutural que a distingue dos análogos da GHRH relacionados e as considerações práticas de manuseamento relevantes para trabalhar com este composto num contexto de investigação.

Apenas para fins educativos e de investigação.

O que é a Tesamorelin?

A Tesamorelin é um análogo sintético da hormona libertadora da hormona do crescimento humana (GHRH). O péptido GHRH nativo é um péptido de 44 aminoácidos produzido no hipotálamo que estimula a hipófise a libertar hormona do crescimento (GH). A Tesamorelin é estruturalmente idêntica à forma ativa da GHRH(1-44), mas com um grupo ácido trans-3-hexenoico conjugado na sua extremidade N-terminal. Esta modificação prolonga significativamente a estabilidade plasmática da molécula em comparação com a GHRH não modificada, que tem uma semivida muito curta na circulação devido à clivagem rápida pela dipeptidil peptidase IV (DPP-IV).

O resultado é um análogo da GHRH que mantém a ligação ao recetor e a atividade de sinalização do péptido nativo, mas sobrevive tempo suficiente na corrente sanguínea para produzir um efeito farmacológico sustentado. A Tesamorelin liga-se aos recetores da GHRH nas células somatotróficas da hipófise anterior, desencadeando a síntese e a libertação pulsátil de hormona do crescimento. A consequência a jusante de uma GH elevada é o aumento da produção hepática do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1), que medeia muitos dos efeitos periféricos da hormona do crescimento sobre o metabolismo e a composição corporal.

Este mecanismo é fundamentalmente diferente dos secretagogos da hormona do crescimento, como o ipamorelin ou os miméticos da grelina, que atuam sobre uma classe de recetores diferente (GHS-R1a) através de uma via de sinalização distinta. Esta distinção é importante para compreender o que a Tesamorelin faz e não faz fisiologicamente — um tema abordado em detalhe na nossa comparação entre tesamorelin e ipamorelin.

Origem e desenvolvimento enquanto análogo da GHRH

A Tesamorelin foi desenvolvida pela Theratechnologies Inc., uma empresa biofarmacêutica canadiana. A molécula foi concebida como um análogo estabilizado da GHRH(1-44), e o seu programa de desenvolvimento clínico estudou as alterações no tecido adiposo visceral (VAT) — um compartimento de gordura intra-abdominal que expressa uma densidade relativamente elevada de recetores de GH e que, por isso, é de interesse mecanístico na investigação do eixo da GH.

O programa de desenvolvimento incluiu dois ensaios de Fase III aleatorizados, em dupla ocultação e controlados por placebo (habitualmente designados por LIPO-010 e LIPO-011), publicados por Falutz et al. (2007) no New England Journal of Medicine, que utilizaram imagiologia por TC para quantificar as alterações no tecido adiposo visceral (DOI: 10.1056/NEJMoa072375). Estes ensaios são citados aqui como o registo de investigação publicado sobre o composto.

Uma análise subsequente de Fase III por Falutz et al. (2010) no Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism ampliou o conjunto de dados com uma coorte maior e caracterizou as alterações nos triglicéridos e noutros parâmetros lipídicos, a par dos parâmetros de avaliação por imagiologia (DOI: 10.1210/jc.2010-0490).

A Tesamorelin completou um programa completo de Fase III e uma revisão regulamentar, o que é invulgar para um composto de resto estudado como péptido de investigação. Em consequência, a literatura publicada inclui um conjunto estruturado de dados farmacocinéticos e de acontecimentos adversos caracterizado em condições controladas — um registo farmacológico mais completo do que o que existe para a maioria dos análogos da GHRH.

Uma revisão abrangente do perfil farmacológico da Tesamorelin por Grunfeld et al. (2011), publicada na Nature Reviews Drug Discovery, oferece uma síntese acessível do historial de desenvolvimento e dos dados clínicos (DOI: 10.1038/nrd3362).

Mecanismo de ação: como funciona a Tesamorelin

O eixo GHRH

A secreção de hormona do crescimento segue um padrão pulsátil regido pela interação entre a GHRH hipotalâmica (estimuladora) e a somatostatina (inibidora). Em condições fisiológicas normais, os neurónios hipotalâmicos libertam GHRH em pulsos que percorrem o sangue portal até alcançarem os recetores da GHRH nos somatotrofos da hipófise anterior. A ligação ao recetor ativa a adenilil ciclase, aumenta o cAMP intracelular e desencadeia tanto a síntese como a secreção de GH. A somatostatina opõe-se a este efeito ao suprimir a libertação de GH durante os intervalos interpulsos, criando o perfil pulsátil característico de secreção de GH.

A Tesamorelin, enquanto análogo da GHRH, insere-se neste eixo na interface hipotálamo-hipófise. É importante notar que preserva a natureza pulsátil da libertação de GH, em vez de produzir uma elevação suprafisiológica contínua da GH. Isto é mecanisticamente relevante porque a retroalimentação da somatostatina permanece intacta — o sistema não perde os seus travões reguladores como aconteceria com a administração exógena de hormona do crescimento humana recombinante (rhGH).

Da GH ao IGF-1 e aos efeitos metabólicos

Após a libertação de GH pela hipófise, a hormona do crescimento circula e liga-se aos recetores de GH no fígado, estimulando a produção hepática de IGF-1. O IGF-1 medeia então muitos dos efeitos a jusante da GH: lipólise no tecido adiposo (em particular nos depósitos de gordura visceral), efeitos anabólicos proteicos no músculo e efeitos sobre o metabolismo da glicose. O eixo do IGF-1 fornece também retroalimentação negativa ao hipotálamo e à hipófise, modulando a produção global.

Na investigação do eixo da GH, o tecido adiposo visceral é de particular interesse mecanístico. O VAT é metabolicamente mais ativo do que a gordura subcutânea, expressa níveis mais elevados de enzimas lipolíticas e é mais sensível à lipólise estimulada pela GH. A densidade diferencial de recetores de GH entre os compartimentos adiposos é a base das respostas específicas de cada compartimento discutidas na literatura de biologia do tecido adiposo.

O registo de investigação publicado

Estudos sobre o tecido adiposo visceral

A investigação central de Fase III foi publicada por Falutz et al. (2007), um ensaio aleatorizado e controlado por placebo ao longo de 26 semanas que utilizou imagiologia por TC para medir o tecido adiposo visceral e acompanhou o IGF-1 como marcador farmacodinâmico do envolvimento do eixo da GH (DOI: 10.1056/NEJMoa072375).

Uma publicação de seguimento por Falutz et al. (2010) caracterizou o perfil lipídico, incluindo os triglicéridos e outros parâmetros metabólicos, a par dos parâmetros de avaliação por imagiologia, com resultados mais variáveis quanto à glicose (DOI: 10.1097/QAI.0b013e3181cbdaff).

Dados de mais longo prazo de uma extensão em regime aberto foram publicados por Falutz et al. (2008) na AIDS, com um perfil de acontecimentos adversos consistente com o mecanismo (IGF-1 elevado, reações no local da injeção, artralgias) ao longo de um período de observação prolongado (DOI: 10.1097/QAD.0b013e32830a5058).

Estudos sobre os lípidos hepáticos: Stanley et al. (JAMA)

Stanley et al. (2014) publicaram um ensaio controlado e aleatorizado na JAMA que examinou tanto a gordura visceral como a hepática utilizando parâmetros de avaliação por imagiologia (DOI: 10.1001/jama.2014.8334). Os resultados hepáticos são de interesse mecanístico porque o eixo da GH está envolvido no processamento dos lípidos hepáticos.

O resultado hepático é consistente com o papel reconhecido da sinalização da GH no metabolismo dos lípidos hepáticos. Suscitou interesse de investigação mecanística no eixo fígado-tecido adiposo em condições de pulsatilidade modulada da GH, uma área que permanece sob investigação em modelos de investigação pré-clínicos e clínicos.

Preditores de resposta e durabilidade a longo prazo

Mangili et al. (2015), publicado na PLOS ONE, analisaram o conjunto de dados de Fase III para identificar características de base associadas à magnitude da resposta imagiológica do VAT, um quadro de análise de subgrupos relevante para o desenho de estudos de investigação (DOI: 10.1371/journal.pone.0140358).

Tesamorelin na diabetes tipo 2: dados de segurança

Clemmons et al. (2017), publicado na PLOS ONE, caracterizaram o perfil metabólico e de segurança da Tesamorelin numa população de investigação com diabetes tipo 2 — um contexto em que a estimulação do eixo da GH é mecanisticamente relevante para a sensibilidade à insulina e o processamento da glicose (DOI: 10.1371/journal.pone.0179538).

Investigação sobre a função cognitiva

Uma direção de investigação que atraiu interesse fora do domínio metabólico são os potenciais efeitos da Tesamorelin sobre a função cognitiva. Baker et al. (2012), publicado nos Archives of Neurology, examinaram os efeitos de um análogo da hormona libertadora da hormona do crescimento sobre a função cognitiva em adultos com défice cognitivo ligeiro e em idosos saudáveis — um sinal precoce de que a modulação do eixo GHRH pode ter relevância neurobiológica para além da composição corporal (DOI: 10.1001/archneurol.2012.1970). Esta continua a ser uma área de investigação preliminar, com evidência limitada.

Farmacocinética: o que os dados mostram

O perfil farmacocinético da Tesamorelin foi caracterizado tanto em doentes infetados com HIV como em indivíduos saudáveis. González-Sales et al. (2015) publicaram uma análise farmacocinética populacional na Clinical Pharmacokinetics, caracterizando a absorção, a distribuição e a eliminação da Tesamorelin após administração subcutânea (DOI: 10.1007/s40262-014-0202-x). Uma análise farmacocinética e farmacodinâmica populacional complementar no Journal of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics associou estes parâmetros farmacocinéticos às respostas de GH e IGF-1 (DOI: 10.1007/s10928-015-9416-2).

As principais características farmacocinéticas da literatura de PK publicada incluem uma baixa biodisponibilidade subcutânea, uma semivida plasmática curta e um Tmax que ocorre aproximadamente 30 minutos após a administração subcutânea. O perfil farmacocinético completo é abordado em detalhe no nosso artigo dedicado sobre farmacocinética da tesamorelin para investigadores.

Investigação para além da indicação original

A base de investigação da Tesamorelin está predominantemente ancorada na população de investigação da lipodistrofia associada ao HIV — é aí que existem os dados de Fase III. Fora desse contexto, a evidência é mais limitada. Ainda assim, a lógica mecanística da modulação do eixo GHRH suscitou interesse investigacional noutras populações de investigação.

Foram realizados estudos que examinaram a Tesamorelin em contextos de investigação que incluem a diabetes tipo 2, a esteatose hepática e o envelhecimento cognitivo. A perspetiva de investigação do eixo somatotrópico — em particular o declínio da GH associado à idade — é discutida na literatura sobre análogos da GHRH.

O declínio da GH e do IGF-1 associado à idade (somatopausa) há muito que atrai interesse enquanto alvo de investigação para os análogos da GHRH. A base de evidência da Tesamorelin em populações de investigação fora dos estudos originais permanece limitada, e os investigadores devem distinguir entre os dados bem caracterizados e o panorama de investigação mais exploratório.

Considerações práticas de investigação

Reconstituição e manuseamento

A Tesamorelin é fornecida sob a forma de pó liofilizado que requer reconstituição com água estéril. Os protocolos de investigação padrão envolvem a reconstituição até uma concentração de trabalho adequada ao volume de administração pretendido. O péptido reconstituído deve ser manuseado de acordo com as práticas padrão de armazenamento de péptidos: refrigerado a 2-8°C, protegido da luz e utilizado dentro do prazo recomendado pelo fabricante ou dentro dos dados de estabilidade estabelecidos.

A reconstituição deve seguir a metodologia padrão para péptidos, adequada à concentração de trabalho pretendida, com atenção à escolha do solvente, a um pH neutro a ligeiramente básico e à prevenção de ciclos repetidos de congelação-descongelação.

Considerações de qualidade e pureza

Dada a complexidade da Tesamorelin enquanto análogo de 44 aminoácidos com uma modificação N-terminal específica, a verificação da pureza é particularmente importante. Os investigadores devem obter certificados de análise (COA) que confirmem a pureza por HPLC, a confirmação da identidade por espetrometria de massa e a ausência de contaminação microbiana. A complexidade estrutural da Tesamorelin significa que os erros de síntese ou a degradação têm consequências maiores do que nos péptidos mais pequenos.

Para uso de investigação, deve obter-se e rever-se um certificado de análise que confirme a pureza por HPLC, a identidade por espetrometria de massa e a ausência de contaminação microbiana antes de qualquer experiência quantitativa.

O perfil de efeitos secundários: o que os ensaios clínicos documentam

O programa de Fase III da FDA gerou dados sistemáticos de acontecimentos adversos que estão disponíveis na informação de prescrição da Tesamorelin. Os principais acontecimentos adversos observados nos ensaios clínicos foram reações no local da injeção (eritema, prurido, dor, induração), artralgia, dor nas extremidades e edema periférico. Observou-se uma elevação do IGF-1 acima do limite superior do normal num subconjunto de doentes, o que representa uma consequência farmacodinamicamente esperada da estimulação da GHRH que requer monitorização.

Uma revisão de Spooner e Olin (2012) na Annals of Pharmacotherapy apresenta um resumo estruturado do perfil de segurança e farmacologia da Tesamorelin, tal como documentado na literatura publicada (DOI: 10.1345/aph.1Q629).

Tesamorelin versus outros análogos da GHRH

A Tesamorelin não é o único análogo da GHRH que foi estudado. O Sermorelin (GHRH 1-29) foi um análogo anterior, de fragmento mais curto, que foi aprovado nos anos 1990 para a deficiência de GH em crianças, mas já não está disponível comercialmente nessa forma. O CJC-1295, um análogo mais recente, incorpora uma tecnologia de complexo de afinidade ao fármaco (DAC) que prolonga drasticamente a sua semivida através da ligação à albumina, resultando numa elevação sustentada da GH em vez de uma libertação pulsátil. Estes representam perfis farmacológicos fundamentalmente diferentes, apesar de atuarem sobre o mesmo recetor.

A distinção da Tesamorelin é a sua validação clínica: possui o único programa de Fase III concluído entre os análogos da GHRH atualmente em uso de investigação, com a documentação regulamentar, os dados de segurança e a literatura revista por pares que tal implica. Para a comparação mecanística com o secretagogo não-GHRH ipamorelin, consulte Tesamorelin vs Ipamorelin: Mecanismos diferentes, perfis de investigação diferentes.

Principais conclusões

A Tesamorelin é um análogo da GHRH (não um secretagogo da GH) que atua sobre a hipófise para estimular a libertação pulsátil de hormona do crescimento através da via fisiológica nativa.
É o único análogo da GHRH com um programa de investigação de Fase III concluído, o que lhe confere um registo farmacológico publicado mais completo do que o dos análogos relacionados.
A investigação de Fase III (Falutz et al., 2007, NEJM, e publicações subsequentes) utilizou parâmetros de avaliação por imagiologia por TC para caracterizar o tecido adiposo visceral e os parâmetros lipídicos associados.
Stanley et al. (2014, JAMA) acrescentaram dados de imagiologia dos lípidos hepáticos, alargando o interesse de investigação mecanística ao eixo fígado-tecido adiposo.
Existe interesse de investigação para além da indicação relacionada com o HIV, mas menos fundamentado em evidência — os investigadores devem distinguir claramente entre a indicação validada relacionada com o HIV e a investigação exploratória fora de indicação.
O perfil farmacocinético (semivida curta, estimulação pulsátil da GH) é mecanisticamente distinto do dos análogos da GHRH de ação prolongada e dos secretagogos diretos da GH.

Investigação relacionada

Referências

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

Todos os produtos destinam-se apenas a fins de investigação. Não se destinam ao consumo humano. Este artigo tem fins educativos e não constitui aconselhamento médico.

Perguntas e respostas de investigadores

Estas perguntas provêm de investigadores que trabalham com tesamorelin e com péptidos de investigação adjacentes do eixo da GH em contextos laboratoriais. As respostas refletem a literatura pré-clínica e clínica publicada, destinam-se a contextos exclusivamente de investigação e não incluem qualquer orientação de dosagem. A CertaPeptides reuniu este apêndice a partir das questões técnicas que a nossa equipa de QA vê com mais frequência.

P: Para além da pureza por HPLC, que testes de terceiros vale a pena realizar num lote de tesamorelin?

R: Para um controlo de qualidade de grau farmacêutico de um péptido de investigação sintético, a hierarquia de informação por custo é bastante consistente.

A pureza por HPLC, a par da confirmação por espetrometria de massa, é inegociável. O HPLC a 220 nm caracteriza a fração da amostra que corresponde à sequência-alvo em comparação com impurezas relacionadas, como truncagens, deleções e formas oxidadas. A espetrometria de massa confirma que o peso molecular corresponde ao esperado — a tesamorelin deve situar-se em aproximadamente 5135.8 Da monoisotópicos. Um certificado que apresente um valor de pureza sem um traçado de MS é, na prática, apenas um resultado de tempo de retenção.

O teste de endotoxinas (LAL ou Fator C recombinante) vale a pena incluir em qualquer péptido destinado a uso de investigação parentérica. O material liofilizado proveniente de empresas de síntese reputadas costuma estar em boas condições, mas o ensaio é económico na maioria dos laboratórios contratados da UE e deteta a contaminação por gram-negativos introduzida durante o enchimento, o acabamento ou o manuseamento da água para injetáveis. A USP <85> define a norma.

O teste de esterilidade ao abrigo da USP <71> é menos informativo do que muitas vezes se assume para o pó liofilizado num frasco selado — o bolo seco é inóspito para a maioria dos organismos. Torna-se mais relevante para soluções reconstituídas ou quando se suspeita de contaminação na linha de enchimento.

O teste de metais pesados por ICP-MS é a última prioridade, a menos que exista uma razão específica para suspeitar de que foram utilizados catalisadores metálicos na via de síntese. Para péptidos produzidos por SPPS, raramente é aí que os problemas têm origem.

Para a tesamorelin em específico, dê prioridade a HPLC+MS e a endotoxinas. É pouco provável que um lote que passe nesses testes venha a falhar nos restantes painéis.

P: Como se comparam mecanisticamente a tesamorelin, o CJC-1295+ipamorelin e o AOD-9604 na investigação do tecido adiposo visceral?

R: Estes três são mecanisticamente distintos, e isso importa mais do que uma comparação direta de “qual funciona melhor”, porque atuam sobre partes diferentes do eixo da GH.

A Tesamorelin é um análogo da GHRH(1-44) com uma modificação N-terminal de ácido trans-3-hexenoico que bloqueia a clivagem pela dipeptidil peptidase-IV e prolonga a sua semivida em circulação. Produz uma libertação pulsátil de GH endógena através do recetor GHRH da hipófise. Entre os três compostos, possui o registo de investigação clínica publicado mais extenso a caracterizar o tecido adiposo visceral por parâmetros de avaliação por imagiologia.

O CJC-1295 combinado com ipamorelin constitui um pulso de GH de dupla via. O CJC-1295 (um análogo da GHRH) impulsiona a via da GHRH; o ipamorelin (um GHRP) impulsiona a via do recetor da grelina. A combinação é sinérgica na libertação de GH em trabalhos pré-clínicos e clínicos iniciais, mas não dispõe de dados de ensaios específicos para o VAT comparáveis aos da tesamorelin.

O AOD-9604 é mecanisticamente distinto. Corresponde ao fragmento C-terminal hGH(177-191), estudado para dissociar a atividade da hGH relacionada com o tecido adiposo da sua atividade de aumento do IGF-1 (Wilding 2004, PMID 15134286). Foi caracterizado em modelos de roedores, ao passo que o seu programa de investigação clínica em humanos não atingiu os parâmetros de avaliação exigidos para aprovação, pelo que os dados em humanos permanecem limitados.

Para fluxos de trabalho de investigação centrados na distribuição visceral versus subcutânea da resposta adiposa, a tesamorelin possui o registo de investigação pré-clínico a clínico mais completamente caracterizado dos três. O CJC-1295 com ipamorelin representa uma combinação de investigação do eixo da GH mais ampla, e o AOD-9604 mantém-se de interesse de investigação histórico, apesar dos dados clínicos limitados.