Интерферон альфа против гепатита в

Интерферон альфа против гепатита в

Nanomedicines in the treatment of chronic hepatitis C – focus on pegylated interferon alpha-2a
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2673816/

Нанотехнология — это применение нанотехнологий в медицине. Иллюстрацией этого является использование пэгилирования как средства модификации встречающихся в природе белков, которые могут иметь клинические применения, с целью улучшения фармакодинамики белка, приводящего к эффективному лечению. Примером этого является пегилированный интерферон. Цель этого обзора — изучить химию, клиническую фармакологию, фармакокинетику, фармакодинамику и клинические исследования с использованием пегилированного интерферона 40 кДа, чтобы проиллюстрировать общие принципы пегилированных биологических белков. Изучается использование в клинической практике наряду с доказательством эффективности, безопасности и преимуществ перед стандартным интерфероном.

Наноструктуры измеряют от 1 до 100 нм и из-за их размера придают новые свойства. Они имеют применение в диагностике, лечении и профилактике заболеваний. Наномедицина определяется как применение нанотехнологий в медицине, то есть мониторинг, ремонт, строительство и контроль биологических систем человека на молекулярном уровне с использованием наноустройств и наноструктур. Наночастицы и нанокапсулы могут быть эффективными системами доставки лекарственной и генной терапии и могут изменять распределение лекарств и других терапевтических агентов в организме пациента (Bogunia-Kubik and Sugisaka 2002, Editorial 2004). До сих пор нанотехнологии использовались для модификации существующих лекарств для улучшения их фармакокинетических свойств.

После введения белковые препараты, такие как интерферон альфа, чувствительны к деградации фермента и быстрому очистке. Чтобы быть эффективными, их нужно вводить часто, чтобы обеспечить согласованные концентрации сыворотки в терапевтическом диапазоне. Это частое дозирование является одновременно неудобным для пациентов и может привести к широким колебаниям в уровнях крови. Это может снизить эффективность и потенциально привести к увеличению побочных реакций, вызванных прерывистыми высокопиковыми концентрациями (Reddy et al 2002).

Прикрепление большой инертной молекулы к белку является хорошо установленным методом для уменьшения зазора белка. С конца 1970-х годов молекулой выбора для этого процесса был полиэтиленгликоль (ПЭГ). Когда интерферон, биологически активный противовирусный агент объединяется с ПЭГ («пэгилированный»), его период полувыведения увеличивается и скорость клиренса лекарства снижается. Биологическая активность сохраняется (Reddy et al 2002).

Цель этого обзора — изучить пэгилирование как пример клинического применения нанотехнологий и наномедицины. Здесь мы рассмотрим химию, клиническую фармакологию, фармакодинамику и клинические исследования с пегилированным интерфероном (пегинтерфероном) альфа-2а с 40 кДа, чтобы проиллюстрировать общие принципы пэгилированных биологических белков. Были созданы другие интерфероны длительного действия типа 1, и в настоящее время для клинического применения в настоящее время лицензируется один другой пегинтерферон (12 кДа пэгилированный альфа-2b). Целью настоящего обзора не является рассмотрение сходства и различий между этими двумя препаратами, и поэтому мы ограничим наше обсуждение пегинтерфероном альфа-2а 40 кДа.

Молекулярная масса фрагмента ПЭГ, его структура, количество и местоположение связующих звеньев, присоединенных к белку, и химический метод прикрепления определяют физико-химические и фармакологические свойства полученного белкового конъюгата. Для циркулирующего пегилированного белка оптимальная масса молекулы ПЭГ, необходимая для продления почечного и клеточного разминирования молекул, оценивается в 40-60 кДа для однократного приема дозы (Yamaoka et al., 1994; Fung et al., 1997; Heathcote et al., 1999). ). Меньшие пэгилированные белки свободно фильтруются в клубочках (Delgado et al., 1992; Yamaoka et al., 1994) и, следовательно, продлевают период полувыведения белка в меньшей степени. Однако оптимальный размер молекулы ПЭГ, необходимый для продления периода полувыведения белка, не может быть получен из математических моделей и нуждается в эмпирическом определении. Это связано с тем, что общий период полувыведения пегилированного белка определяется сложным множеством факторов, включая абсорбцию от мест инъекции и распределение ткани.

Цепочки ПЭГ могут быть присоединены в одном или нескольких местах на молекуле белка. Предпочтительно, чтобы существовал единственный сайт связывания, поскольку чрезмерное пэгилирование уменьшало активность препарата (Fung et al., 1997; Olsen et al., 1997). Чрезмерное пэгилирование также приведет к образованию белка со многими позиционными изомерами, которые могут иметь разные биологические свойства. Существуют различные способы присоединения монофункциональных цепей ПЭГ (то есть к сайтам с одним сайтом присоединения) к белкам. Большинство из них связаны с соединением молекулы ПЭГ либо с аминами, расположенными на N-конце, либо с остатками лизина на белке. Они образуют стабильные ковалентные связи. Альтернативно, могут быть синтезированы производные ПЭГ, которые являются реакционноспособными по отношению к другим нуклеофилам на белке, таким как сульфгидрильные группы. Молекулу ПЭГ можно стабильно конъюгировать с белком или в сочетании с гидролизуемой связью, которая обеспечивает медленное высвобождение активного интерферона (Reddy et al 2002).

При разработке пегинтерферона с альфа-2а в 40 кДа исследования на крысах первоначально тестировали широкий диапазон фрагментов ПЭГ для присоединения к интерферону альфа-2а (Fung 1997). Эти исследования показали, что конъюгаты интерферона альфа-2а с ПЭГ различных молекулярных масс и структур улучшают характеристики абсорбции, распределения и элиминации белка (Bailon et al 1999, 2001). Различные конъюгаты ПЭГ проявляли заметные различия в фармакокинетических свойствах. Пегинтерферон альфа-2а (40 кДа) давал повышенные фармакологические свойства стандартного интерферона альфа-2а в отношении противовирусной активности, терминального периода полувыведения и среднего времени пребывания в плазме. Введение пегинтерферона альфа-2а в 40 кДа приводило к образованию устойчивых плазменных концентраций по сравнению со стандартным интерфероном альфа-2а (Bailon et al., 2001). Дополнительным преимуществом пэгилированной молекулы было снижение иммуногенности (фиг. 1). То есть, стандартный интерферон альфа-2а вызывал иммуногенные ответы у мышей, тогда как пэгилированные молекулы были менее иммуногенными. Было показано, что меньшие ПЭГ-интерфероны (такие как линейный пегинтерферон альфа-2а 5 кДа) снижают иммуногенность, и было показано, что пегинтерферон альфа-2а 40 кДа не вызывает ответ на антитела (Bailon et al., 2001).

В двух исследованиях изучались фармакокинетические свойства однократной дозы подкожного 40 кДа пегинтерферона альфа-2а у здоровых добровольцев.

В исследовании, проведенном Xu и его коллегами, пациентам вводили интерферон альфа-2а (3 миллиона международных единиц, MIU) или 40 кДа пегинтерферона альфа-2а (45 мкг, 135 мкг или 270 мкг) с последующим введением альфа- 2a (18 MIU) (Xu et al., 1998). Фармакокинетика пегинтерферона альфа-2а (40 кДа) была линейной в этом диапазоне доз. По сравнению со стандартным интерфероном альфа-2а, пэгилированная форма сопровождалась абсорбцией, уменьшением системного клиренса и увеличением периода полувыведения в сыворотке.

Аналогичные фармакокинетические результаты были получены Алигранати и коллегами, которые оценивали подкожное введение 40 кДа пегинтерферона альфа-2а (180 мкг) у 20 здоровых добровольцев. Значительные уровни сыворотки в 40 кДа пегинтерферона альфа-2а достигались через 3-8 часов после дозирования, и максимальная концентрация сыворотки препарата достигалась примерно через 80 часов после инъекции, что отражало устойчивое поглощение препарата. Среднее время абсорбции было заметно устойчиво для пегинтерферона альфа-2а 40 кДа по сравнению с опубликованными данными для интерферона, что указывает на то, что постоянные концентрации пегинтерферона будут присутствовать в течение интервала интервала в 1 неделю. Это предполагало процесс поглощения первого порядка (Algranati et al 1999).

Во время множественного дозирования у пациентов с хроническим гепатитом С, которые лечились один раз в неделю в течение 48 недель, 40 кДа пегинтерферона альфа-2а сохраняли абсорбцию и уменьшали видимый общий клиренс тела (Modi et al., 2000). В течение установившихся концентраций, достигнутых после 5-8 недель лечения, отношение пика к каналу 40 кДа пегинтерферона альфа-2а было постоянным, что указывало на равномерную концентрацию на протяжении всего интервала дозирования (Modi et al., 2000). Фармакокинетические свойства сходны как у здоровых добровольцев, так и у пациентов с циррозом и без него (Heathcote et al 1999).

Таким образом, клинические исследования как здоровых добровольцев, так и пациентов с различными стадиями заболевания печени показали сходные результаты с исходными исследованиями на животных и показали, что пэгилированные интерфероны обладают улучшенными фармакокинетическими свойствами.

Значение улучшенных фармакокинетических свойств должно быть показано в клинических исследованиях эффективности. У пациентов, получающих лечение от хронической инфекции гепатита С (HCV), ответ на терапию обычно анализируют путем определения доли пациентов, у которых нет обнаруженного вируса в их обращении через 6 месяцев после завершения терапии. Это известно как устойчивый вирусологический ответ (SVR). Длительные последующие исследования показали, что пациенты, достигшие УВО, имеют крайне низкую вероятность рецидива и, вероятно, излечиваются. В настоящее время хорошо установлено, что различные штаммы HCV (известные как генотипы) по-разному реагируют на терапию — у пациентов, инфицированных генотипом 1-го типа вируса гепатита, значительно снижается частота ответов по сравнению с пациентами, инфицированными генотипами 2 и 3. Теперь стало известно, что комбинирование рибаварина с основанные на интерферонах режимы лечения значительно увеличивают число пациентов, которые достигают устойчивого вирусологического ответа. Результаты различных клинических испытаний показывают, что лечение пегинтерфероном альфа-2a с 40 кДа обеспечивает значительное улучшение по сравнению со стандартной терапией альфа-2а интерферона.

Было показано, что комбинированная терапия в форме интерферона и рибаварина заметно улучшает результаты терапии по сравнению с монотерапией только с интерфероном (Friedrich-Rust et al 2005). Развитие пегинтерферона привело к дальнейшему улучшению уровня вирусологического ответа, особенно для генотипа 1 инфицированных пациентов. Результаты исследований как в фазе 2, так и в фазе 3 показали, что раз в неделю введение пегинтерферона альфа-2а в 40 кДа было более эффективным, чем три раза в неделю, введение стандартного интерферона альфа-2а (Zeuzem et al., 2000; Reddy et al., 2001).

Этот результат был показан во всех когортах генотипов пациентов с гепатитом С. Пациенты с генотипом не-1, как правило, лучше реагируют на генотип 1. Но заметное преимущество было показано в генотипе 1, обработанном пегилированным интерфероном. Генотип 4 обычно проявляет более низкий ответ на лечение, чем другие генотипы, в испытаниях с использованием пегилированного интерферона показатели ответа были лучше (Sherman et al., 2000).

В случае пациентов с мостиковым фиброзом и циррозом, которые, как известно, трудно поддаются лечению, пегилированный интерферон показал лучшие результаты с точки зрения вирусологических, биохимических и гистологических реакций. Мета-анализ всех экспериментов по монотерапии пегинтерфероном альфа-2а подтверждает, что частота ответа до 40 кДа пегинтерферона альфа-2а значительно выше, чем у стандартного интерферона альфа-2а как у пациентов с тяжелой болезнью вследствие генотипа, так и с осложнениями, такими как как цирроз (Pockros et al., 2000).

Было показано, что в сочетании с рибаварином пегинтерферон альфа-2а превосходит только пегинтерферон и стандартный интерферон альфа-2b плюс рибаварин у пациентов с неперфорически-наивным (Fried et al., 2001). В большом рандомизированном контрольном исследовании с участием двух третей пациентов с инфекцией генотипа 1 у пациентов, получавших как 40 кДа пегинтерферон альфа-2а, так и рибаварин, были лучшие вирусологические ответы, чем другие режимы лечения (Fried et al., 2001).

В нескольких исследованиях сравнивали пегинтерферон со стандартным интерфероном у пациентов с гепатитом С, как с такими, так и без осложнений, такими как фиброз и цирроз. Было показано, что в этих исследованиях допустим перенос пегинтерферона альфа-2а, а также не лучше, чем стандартный интерферон альфа-2а (Heathcote et al., 2000; Zeuzem et al., 2000; Reddy et al., 2001). Частоту побочных эффектов также сообщают как аналогично пегинтерферону и стандартной терапии интерфероном альфа-2а.

Побочные эффекты, сообщаемые с пегинтерфероном, типичны для тех, которые были представлены для терапии интерфероном, и включают: депрессию, пирексию, судороги, тошноту, рвоту, нарушение концентрации и алопецию (Zeuzem et al., 2000; Reddy et al., 2001). Сообщалось о таких психических событиях, как тяжелая депрессия, психоз и расстройство личности, у пациентов, принимавших стандартный интерферон и пегинтерферон (Heathcote et al., 2000; Zeuzem et al., 2000). В общей хронической популяции гепатита C сообщалось о сходных результатах.

Другой хорошо зарекомендовавшей себя группой побочных эффектов лечения интерфероном являются гематологические аномалии, особенно у пациентов с циррозом. В исследованиях, сравнивающих стандартный интерферон с пегинтерфероном, частота нейтропении сообщается как сходная (Heathcote et al., 2000; Zeuzem et al., 2000). Тромбоцитопения, хотя и редко встречается, была отмечена как выше в одном исследовании у пациентов с циррозом, получавших пегинтерферон 40 кДа alpha-2a, а не тех, которые были обработаны стандартным интерфероном альфа-2а. В этом же исследовании пациенты с хроническим гепатитом С, а не циррозом, имели сходные показатели тромбоцитопении (Heathcote et al., 2000). Сообщалось, что анемия с обеих терапий и в одном исследовании у одного пациента прекращение терапии пегинтерфероном из-за анемии (Zeuzem et al., 2000).

Используя вопросники качества жизни, результаты были лучше у пациентов, получавших пегинтерферон альфа-2а 40 кДа по сравнению со стандартным интерфероном альфа-2а. Анализ пациентов, участвующих в рандомизированном контрольном исследовании, показал, что у пациентов, получающих пегинтерферон альфа-2а 40 кДа, наблюдалось значительно лучшее качество жизни и меньшая утомляемость, чем у пациентов, получавших стандартный интерферон альфа-2а уже в течение 2 недель, в терапии с различиями, сохраняющимися при 12 недель (Rasenack et al., 2000). В это время значительно большее число пациентов, получавших пегинтерферон альфа-2а, считали себя «лучше или намного лучше», чем 1 год назад. Аналогичные результаты были получены для пациентов с циррозом (Cooksley et al., 2000).

Исходя из этих результатов, ясно, что пациенты с гепатитом С с циррозом и без него могут безопасно лечиться пегинтерфероном альфа-2а. Путем добавления молекул ПЭГ к интерферону дополнительных побочных эффектов не наблюдается, а качество жизни обычно лучше у тех, кто лечится пегилированным интерфероном.

Добавление ПЭГ-фрагментов к интерферону I типа значительно улучшило фармакокинетические и фармакодинамические свойства молекулы. Однако производство пегинтерферона не является тривиальным процессом и потребовало значительных инвестиций в технологии производства, что привело к значительному увеличению издержек производства. Кроме того, пегинтерферон менее активен на моле для мольного основания по сравнению с немодифицированным интерфероном. В клинике эта проблема легко преодолевается за счет использования большего количества лекарств, но использование больших количеств дорогостоящего терапевтического препарата неизбежно значительно увеличивает удельные затраты. Таким образом, главным недостатком пегинтерферона является неизбежное увеличение цен на лекарства, что приводит к значительному увеличению расходов на лекарства. Хотя использование более дорогих пегинтеронов является экономически эффективным, существует чистое увеличение расходов на здравоохранение, которое является обременительным для многих.

Оценка стоимости любой новой технологии должна оцениваться как в клиническом, так и в экономическом плане, и таким образом оценивается пегилированный интерферон. 10-летняя проекция с 1998 года, согласно которой увеличение хронических заболеваний, связанных с гепатитом С, будет происходить следующим образом: цирроз (61%), декомпенсированный цирроз (279%), гепатоцеллюлярная карцинома (68%), трансплантация печени (528%) и печень (223%) (Davis et al 1998). Около 170 миллионов человек во всем мире инфицированы гепатитом C (WHO, 1999). Примерно 100 000 новых случаев происходят каждый год в Соединенных Штатах (CDC 1998, EASL 1999, Alter et al 1999). В настоящее время в Соединенных Штатах заболевание печени, связанное с гепатитом С, составляет 8000-10 000 человек в год (CDC 1998). Пациенты с развитием гепатита С подвержены серьезным долгосрочным последствиям, включая цирроз, гепатоцеллюлярную карциному, трансплантацию печени и смерть от заболеваний, связанных с болезнью печени.

Экономические модели здоровья использовались для оценки долгосрочных эффектов и экономической эффективности терапии пегинтерфероном у пациентов с гепатитом С. Они показали, что пегинтерферон альфа-2a с точки зрения QALY (с поправкой на качество жизни) эффективен при лечении гепатита C (Annemans et al 2004).

Стандартный интерферон быстро всасывается, а затем быстро удаляется из организма, пиковые уровни происходят в течение нескольких часов после подкожного введения препарата и быстро снижаются, что невозможно обнаружить в течение 24 часов. Это означает, что пациенты в течение большей части времени испытывают субтерапевтические уровни препарата.

Используя методы, разработанные на основе наномедицины, белковый интерферон был изменен путем присоединения фрагмента ПЭГ. Эта адаптация улучшает фармакокинетические свойства белка. Это включает повышенную растворимость, повышенную устойчивость к деградации ферментов, снижение иммуногенности и снижение почечного клиренса. Пегинтерферон альфа-2а (40 кДа) проявляет устойчивую абсорбцию, меньшую изменчивость в концентрациях пика и корыта, ограниченный объем распределения и снижение почечного клиренса по сравнению со стандартным интерфероном.

Pegylation приводит к препарату, который можно вводить один раз в неделю, вызывая устойчивый вирусологический ответ в течение всей недели. Испытания, которые были выполнены для сравнения стандарта и пегинтерферона, показали лучшую эффективность в сочетании с рибаварином, чем стандартный интерферон. Эти результаты, вероятно, объясняются соображениями. Пегилирование, по-видимому, не приводит к более неблагоприятным событиям или побочным эффектам, чем стандартный интерферон, и пациенты сообщают, что чувствуют себя лучше при приеме пегинтерферона, чем стандартный интерферон.

В течение следующих 10 лет очевидно, что гепатит С станет глобальной проблемой здравоохранения, что вызовет болезнь печени на конечной стадии у многих миллионов людей. Поэтому важно как в клиническом, так и в экономическом плане установить наилучшие возможные способы лечения заболевания и предотвратить долговременные осложнения. Было показано, что комбинированная терапия с участием интерферона и рибаварина эффективна при лечении заболевания. Пегинтерферон имеет преимущества перед стандартным интерфероном и является эффективным методом введения интерферона.

Средняя сывороточная активность стандартного IFN альфа-2а (▴) и 40 кДа пегинтерферона альфа-2а (•) после подкожного введения крысам. Перепечатано с разрешения Bailon P, Palleroni A, Schaffer CA, et al. 2001. Рациональное проектирование мощной длительной формы интерферона: 40 кДа с разветвленным полиэтиленгликолем, конъюгированным с интерфероном альфа-2а для лечения гепатита С. Bioconj Chem, 12: 195-202. Copyright © 2001 Американское химическое общество.



Источник: rupubmed.com


Добавить комментарий