Взлет и падение Кардарина (GW501516)

В 1990 году исследователи опубликовали в журнале Nature [1] информацию об открытии нового ядерного рецептора, названного рецептором, активирующим пролиферацию пероксисом ((PPAR)) . Название относится к пролиферации пероксисом, органелл клеток с заметной метаболической функцией. , при активации этих рецепторов. Это открытие, наконец, помогло бы разгадать тайну того, как работает класс лекарств, называемых фибратами: они действовали на этот рецептор. Фибраты были синтезированы с 1950-х годов и до сих пор назначаются для лечения гипертриглицеридемии. — состояние, при котором повышены триглицериды в крови.Лечение этого состояния направлено на снижение риска развития панкреатита и атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний [2].

Рецептор, о котором сообщается в Natureпозже оказалось, что это один из трех рецепторов, принадлежащих к той же группе: PPARα, PPARδ (также известный как PPARβ) и PPARγ. Они произносятся как PPAR альфа, дельта и гамма соответственно. Эндогенные лиганды (молекулы, которые связываются с рецептором) для PPAR представляют собой различные (полиненасыщенные) жирные кислоты и их производные [3]. Таким образом, их можно рассматривать как датчики липидов. Учитывая, что PPAR являются ядерными рецепторами и, таким образом, регулируют транскрипцию генов, доступность жирных кислот способна регулировать транскрипцию генов посредством активации этих рецепторов. Вкратце, PPARα в основном играет роль в регуляции метаболизма липидов, PPARδ в метаболизме глюкозы и окислительной способности мышц, а PPARγ в формировании новых жировых клеток, поглощении и хранении жирных кислот и, следовательно, чувствительности к инсулину [4]. В общем и целом,

В дополнение к широко распространенному и длительному использованию фибратов, глитазоны (также известные как тиазолидиндионы) представляют собой еще один класс широко назначаемых фармацевтических препаратов, действующих на PPAR. Более конкретно, они действуют на PPARγ. Их отличительной чертой является положительное влияние на чувствительность к инсулину. В результате этого их назначают при лечении диабета 2 типа.

Однако на сегодняшний день не существует ни одного одобренного препарата, который бы избирательно воздействовал на PPARδ. Это не означает, что фармацевтическая промышленность не интересовалась этим подтипом рецепторов: в этой области было проведено огромное количество исследований. В этой статье я сосредоточусь на препарате-кандидате, который действует на этот рецептор и прошел клинические испытания: кардарине (GW501516). В то время как клинические испытания показали многообещающие результаты, два исследования на грызунах, которые выявили канцерогенность соединения, бросили на него мрачную тень.

Кардарин (GW501516) представляет собой агонист PPARδ, разработанный GlaxoSmithKline (GSK).

Cardarine был разработан компанией Glaxo Wellcome в 1990-х годах, в настоящее время известной как GlaxoSmithKline (GSK) после слияния со SmithKline Beecham. Отсюда префикс GW их составных названий, например GW501516.

GSK обнаружила, что кардарин является селективным агонистом PPARδ, и их эксперименты на животных показали некоторые интересные результаты: частичная коррекция гиперинсулинемии, повышение уровня холестерина ЛПВП и снижение уровня холестерина ЛПОНП и ЛПНП, а также триглицеридов натощак [5]. Более того, их исследования показали, что это увеличивает обратный транспорт холестерина, то есть отток холестерина. Обратный транспорт холестерина — это процесс, посредством которого частицы ЛПВП, как считается, защищают артерии от повреждения. Важно отметить, что в то время как GW501516 продемонстрировал увеличение оттока холестерина, протестированные ими агонисты PPARα и PPARγ этого не сделали. Предполагая специфический эффект PPARδ.

Очевидно, у GSK было достаточно оснований для проведения клинических испытаний препарата.

Кардарин (GW501516) прошел клинические испытания

Первое клиническое исследование было опубликовано в 2006 г. [6]. В общей сложности 24 здоровых субъекта мужского пола были рандомизированы для получения плацебо (n=6), кардарина 2,5 мг ежедневно (n=9) или кардарина 10 мг ежедневно (n=9) в течение 2 недель. Участники были размещены в своем исследовательском центре под госпитализацией, вели сидячий образ жизни и им было запрещено выполнять строгие физические нагрузки. Дополнительно они получали стандартизированную диету (около 2000 ккал в день, 26% из которых составляли жиры). Помните об этом, так как условия исследования важны для интерпретации результатов.

Они измерили липидную панель, включая общий холестерин, холестерин ЛПНП и ЛПВП, триглицериды и ApoA1. Хотя большинство из вас, скорее всего, знакомы с первыми несколькими значениями, я подозреваю, что некоторые из вас, читающие это, не знакомы с ApoA1. ApoA1 представляет собой так называемый аполипопротеин. Аполипопротеин — это белок, связанный с липопротеинами, такими как холестерин ЛПНП и ЛПВП. ApoA1 связан с холестерином ЛПВП, хотя он также связан с хиломикронами. Хиломикроны отвечают за транспорт липидов, абсорбированных желудочно-кишечным трактом, в остальные части тела.

Не было обнаружено статистически значимых различий для общего холестерина и холестерина ЛПНП. Холестерин ЛПВП показал увеличение в обеих группах кардарина по сравнению с плацебо. Однако разница была в основном обусловлена снижением уровня холестерина ЛПВП, которое наблюдалось в группе плацебо. Возможно, это результат двухнедельного сидячего образа жизни и, возможно, стандартизированной диеты, которой придерживались испытуемые. Другими словами, можно утверждать, что кардарин противодействует небольшому снижению уровня холестерина ЛПВП, наблюдаемому при переходе от активного к малоподвижному образу жизни. Триглицериды продемонстрировали значительную внутригрупповую разницу в группе, принимавшей 10 мг кардарина. Однако это снижение не было значительным по сравнению с плацебо. Снижение было относительно большим (с 1,04 до 0,76 ммоль/л), так что это могло быть ошибка 2 рода. Или, другими словами: размер их выборки был слишком мал, чтобы обнаружить это. Наконец, ApoA1 продемонстрировал значительное снижение только в группе, принимавшей 10 мг кардарина, по сравнению с плацебо. Однако, как и в случае с увеличением холестерина ЛПВП, это было результатом снижения этого значения в группе плацебо, а не увеличения в группе кардарина. Фактически он остался неизменным в этой группе (116 ммоль/л как в начале, так и в конце исследования).

Они также провели «исследование жирного питания». Это означает, что они давали жирную пищу в начале и в конце (или фактически на 13-й день) исследования, измеряя реакцию триглицеридов в течение 24 часов после еды. Более высокая реакция триглицеридов предполагает снижение поглощения жира тканями, тогда как более низкая реакция триглицеридов предполагает усиление поглощения жира тканями. Последнее является желаемым результатом. В то время как в группе плацебо уровень триглицеридов увеличился на 36,1 % (т. е. 24-часовая область под кривой концентрации триглицеридов), в группе 2,5 мг наблюдалось снижение на 15,3 % (статистически незначимое по сравнению с плацебо), а в группе 10 в группе мг наблюдалось снижение на 25,4% (статистически значимо по сравнению с плацебо).

Наконец, артериальное давление оставалось неизменным во всех группах, и не было зарегистрировано никаких нежелательных явлений (включая печеночные и мышечные реакции).

Результаты этих измерений крови в сочетании с данными, полученными из клеточных культур и исследований на животных, привели авторов к выводу, что PPARδ влияет на ферменты, важные для окисления жирных кислот, и они связывают то, что наблюдается в ответ на физические упражнения.

Следующее клиническое испытание было направлено на «проверку гипотезы о том, что снижение уровня липидов может быть достигнуто с помощью агониста PPARδ за счет усиления окисления жирных кислот без неблагоприятного воздействия на окислительный стресс (…)» [7]. Как и в предыдущем испытании, это было двухнедельное исследование в их исследовательском центре. Субъекты были рандомизированы для получения плацебо (n=6), кардарина (n=6) или агониста PPARα (GW590735, n=6). Группа кардарина получала 10 мг в день.

Важное различие между субъектами в этом исследовании и в предыдущем заключается в том, что эти субъекты были внешне здоровыми, но имели абдоминальное ожирение с умеренной дислипидемией. Имейте это в виду при интерпретации результатов.

В дополнение к липидной панели, состоящей из неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК), триглицеридов, общего холестерина, холестерина ЛПНП и ЛПВП и апоВ, исследователи также измерили:

маркеры гомеостаза глюкозы (глюкоза, инсулин и, следовательно, HOMA-IR; число, предположительно представляющее резистентность к инсулину)
маркеры поражения печени (ГГТ, АСТ и АЛТ)
β-гидроксимасляная кислота (как маркер окисления жирных кислот в печени)
мочевые F2-изопростаны (как маркер окислительного стресса всего организма)
жир печени

Глюкоза, инсулин, HOMA-IR, NEFA, триглицериды, общий холестерин, холестерин ЛПНП, ApoB, β-гидроксимасляная кислота, F2-изопростаны в моче, жир печени и GGT показали статистически значимое снижение в группе, получавшей кардарин, по сравнению с исходным уровнем. Однако по сравнению с плацебо статистически значимыми были только изменения инсулина, HOMA-IR, NEFA и жира в печени. Из-за небольшого размера группы для некоторых значений могла возникнуть ошибка типа 2. (Статистически значимой разницы не обнаружено, хотя есть фактическая истинная разница.) В частности, снижение NEFA и жира в печени было довольно выраженным, на 40% и 20% соответственно.

Также был проведен 6-часовой тест на толерантность к еде. Эта еда содержала небольшое количество радиоактивно меченого пальмитата (жирная кислота). Это означает, что некоторые из атомов углерода в еде принадлежали к определенному изотопа (углерод-13). Когда эти жирные кислоты окисляются организмом, эти изотопы будут выдыхаться как часть углекислого газа. Это, в свою очередь, можно измерить. Таким образом, исследователи смогли определить, влияет ли кардарин на окисление жирных кислот после еды. Что, безусловно, имело место, поскольку постпрандиальная площадь под кривой меченых НЭЖК была ниже, а относительное содержание этих меченых атомов углерода в выдыхаемом воздухе увеличилось в группе, получавшей кардарин.

Учитывая увеличение окисления жирных кислот в скелетных мышцах, которое, как предполагается, лежит в основе этих положительных эффектов на метаболические нарушения, кардарин представляется интересным соединением для лечения гиперлипидемии, накопления жира в печени, ожирения и резистентности к инсулину.

В соответствии с этими результатами в более позднем небольшом исследовании изучалось влияние на (апо)липопротеины в дозе 2,5 мг в день [8]. Интересно, что в 2012 г. была опубликована более поздняя статья, в которой описывались два испытания, в том числе крупномасштабное 12-недельное испытание с 268 участниками [9]. Это показало больше того же самого, но интересная часть заключается в том, что статья завершается словами: «Долгосрочные доклинические исследования безопасности помешали дальнейшей разработке GW501516 для показаний к дислипидемии». Так о чем именно они здесь говорят? Очевидно, что компания GSK была очень заинтересована в выводе этого препарата на рынок, учитывая, что он прошел испытания фазы II с большим числом участников.

Двухлетние биоанализы канцерогенности на грызунах показали тревожные результаты.

Фармацевтическая промышленность должна или в значительной степени обязана исследовать канцерогенность новых фармацевтических препаратов, которые они намереваются вывести на рынок. Исторически сложилось так, что FDA и его европейский эквивалент Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) требовали для этого 2-летнего биологического анализа на грызунах. Что сводится к тому, чтобы давать мышам и крысам это вещество в течение 2 лет, а затем оценивать возникшие раковые заболевания. Это делалось на протяжении десятилетий, и существует множество данных о наиболее часто используемых линиях крыс для исследований такого типа. Биотест обладает хорошей чувствительностью и специфичностью [10]. Это означает, что если вещество является канцерогенным, есть большая вероятность, что этот биоанализ продемонстрирует это. Точно так же, если вещество не является канцерогенным, есть большая вероятность, что этот биоанализ продемонстрирует это.

Полные данные двухлетних биотестов на грызунах не были опубликованы GSK, но было опубликовано краткое изложение их результатов [11, 12].

В исследовании на крысах самцам крыс давали 0, 5, 20 или 40 мг/кг/день, тогда как самкам крыс давали 0, 3, 10 или 20 мг/кг/день. Результаты показали повышенную смертность у самок при всех дозах, при этом новообразования считались связанными с кардарином в различных тканях при всех дозировках, а именно:

Гепатоцеллюлярная аденома > 10 мг/кг/день
Переходно-клеточная карцинома мочевого пузыря у мужчин при дозах 20 и 40 мг/кг в сутки
Фолликулярно-клеточная аденома щитовидной железы при дозе > 3 мг/кг/день и карцинома у мужчин при дозе > 20 мг/кг/день
Плоскоклеточная папиллома языка у мужчин в дозах 5 и 40 мг/кг/день
Плоскоклеточная папиллома желудка у мужчин при дозе > 5 мг/кг/день и у женщин при дозе 20 мг/кг/день, и карцинома у мужчин при дозе 40 мг/кг/день и у женщин при дозе 3 мг/кг/день
Инвертированная плоскоклеточная папиллома кожи у мужчин при дозе > 5 мг/кг/день и у женщин при дозе 3 или 20 мг/кг/день
Аденома гардериевых желез у мужчин при дозе > 5 мг/кг/день и аденокарцинома у мужчин при дозе 40 мг/кг/день
Интерстициально-клеточная аденома яичек в дозе 40 мг/кг/день
Аденома из клеток Сертоли яичника при дозе > 10 мг/кг/день
Полип матки и аденокарцинома эндометрия > 3 мг/кг/день

В исследовании на мышах мышам давали 0, 10, 30, 60 или 80 мг/кг/день. Результаты показали повышенную смертность при дозах >30 мг/кг/день и новообразования, которые считались связанными с кардарином в различных тканях, а именно:

Гепатоцеллюлярная карцинома >30 мг/кг/день и аденома >10 мг/кг/день
Плоскоклеточный рак желудка при всех дозировках
Комбинированные плоскоклеточные опухоли при всех дозировках (плоскоклеточная папиллома и карцинома, кератоакантома)

Если вы фармацевтическая компания, вы ждете не таких результатов, и я очень сомневаюсь, что FDA или EMA одобрят препарат с такими тревожными результатами для такого показания, как дислипидемия. Конечно, детали исследования не были опубликованы, но в любом случае GSK предпочла бы результаты в противоположном направлении. Они не похитили свой собственный препарат, испортив двухлетний биотест на грызунах, что, я уверен, они делали бесчисленное количество раз за последние несколько десятилетий. Совершенно очевидно, почему GSK прекратила разработку этого препарата. Остается важный вопрос: является ли эта канцерогенность специфичной для используемого соединения или для агонистов PPARδ в целом?

И последнее замечание, учитывая эти результаты, кажется очень неразумным постоянно употреблять этот препарат.

использованная литература

Иссеманн, Изабель и Стивен Грин. «Активация члена надсемейства рецепторов стероидных гормонов пролифераторами пероксисом». Природа 347.6294 (1990): 645-650.
Симха В. Управление гипертриглицеридемией BMJ 2020; 371: m3109 doi: 10.1136/bmj.m3109
Гримальди, П.А. «Сенсация липидов и датчики липидов». Клеточные и молекулярные науки о жизни 64.19 (2007): 2459-2464.
Монтень, Дэвид, Лаура Батрюй и Барт Стейлс. «Контроль PPAR метаболизма и сердечно-сосудистых функций». Nature Reviews Cardiology (2021): 1–15.
Оливер, Уильям Р. и др. «Селективный агонист δ-рецептора, активируемого пролифератором пероксисом, способствует обратному транспорту холестерина». Труды национальной академии наук 98.9 (2001): 5306-5311.
Спречер, Деннис Л. и др. «Триглицерид: эффекты холестерина липопротеинов высокой плотности у здоровых субъектов, которым вводили агонист рецептора δ, активируемый пролифератором пероксисом». Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов 27.2 (2007): 359-365.
Рисерус, Ульф и др. «Активация рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (PPAR) δ, способствует устранению множественных метаболических нарушений, снижает окислительный стресс и увеличивает окисление жирных кислот у мужчин с умеренным ожирением». Диабет 57.2 (2008): 332-339.
Оои, Эстер М.М. и др. «Механизм действия агониста рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (PPAR)-δ, на метаболизм липопротеинов у субъектов с дислипидемией и центральным ожирением». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма 96.10 (2011): E1568-E1576.
Олсон, Эрик Дж. и др. «Липидные эффекты агониста GW501516 рецептора-δ, активируемого пролифератором пероксисом, у субъектов с низким уровнем холестерина липопротеинов высокой плотности: характеристики метаболического синдрома». Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов 32.9 (2012): 2289-2294.
Суарес-Торрес, Хосе Д., Фаусто А. Хименес-Ороско и Карлос Э. Чангеротти. «Двухлетний биоанализ на грызунах при тестировании лекарственного и химического канцерогенеза: чувствительность в соответствии с рамками канцерогенного действия». Механизмы и методы токсикологии 30.6 (2020): 462-475.
Гейгер, Л.Э., и соавт. «Исследование канцерогенности на крысах с GW501516, дельта-агонистом PPAR». Токсиколог 108.1 (2009): 895.
Ньюсхолм, С.Дж. и соавт. «Исследование канцерогенности на мышах с gw501516, дельта-агонистом PPAR». Токсиколог 108.1 (2009): 896.