6 курс / Гастроэнтерология / Российский_журнал_гастроэнтерологии,_гепатологии,_колопроктологии (15)

мому, целесообразно качественно изменить уже существующий набор противовирусной терапии HCV таким образом, чтобы частота ответа на лечение была бы еще выше.

Результатом такого подхода стало появление пегилированных аналогов a-интерферона и левовращающего изомера рибавирина. В отношении последнего препарата (левоверин) еще только начинаются широкомасштабные исследования по оценке токсичности, частоты побоч- ных эффектов и профилю безопасности. Результаты же клини- ческих испытаний пегилированных a-интерферонов завершены, и мы можем констатировать качественно новую ситуацию в лечении хронического гепатита С, некий прорыв, который стал возможен при использовании данного класса фармакологиче- ских препаратов.

Что такое пегилирование? Это биологическая технология, когда с помощью присоединения молекул полиэтиленгликоля (ПЭГ) формируется качественно новое соединение с сохранением всех свойств первичного биологически активного вещества, период полужизни, а зна- чит, и биологические действия которого значительно продолжительнее, чем у непегилированного аналога.

На самом деле опыт применения данной технологии насчи- тывает уже более 15 лет. Первые продукты технологии пегилирования были одобрены Федеральным агентством по кон-

тролю за продуктами питания и лекарствами (FDA) в США еще в начале 80-õ годов

прошлого века. Это были продукты косметологии, с помощью которых создавались и продолжают создаваться различные увлажняющие косметические средства: кремы-гидратанты, ге- ли-гидратанты и др.

Здесь использована одна очень важная особенность технологии пегилирования – способность удерживать влагу пу-

Рис. 3. Эффективность пегасиса® в сравнении с иными режимами лечения: стойкий ответ при монотерапии

(Lindsay K. et al. // Hepatology. – 2001. – Vol. 34, N 2.

– P. 395–403; Zeuzem S. et al. // New Engl. J. Med. – 2000. – Vol. 343. – P. 1666–1672)

Рис. 4. Эффективность пегасиса® в лечении «трудной» категории пациентов с 1b-генотипом HCV при моноте-

рапии (Lindsay K. et al. // Hepatology. – 2001. – Vol. 34, N 2. – P. 395–403; Zeuzem S. et al. // New Engl. J. Med. – Vol. 343. – P. 1666–1672)

тем ковалетного связывания молекулой ПЭГ сразу нескольких молекул воды. Таким образом вокруг биологически активной

субстанции формируется так называемый эффект water cloud

– эффект водного облака, à

это, в свою очередь, способствует значительному повышению биологической доступности нативной молекулы.

Появление пегилированных модификаций a-интерферона становится вполне логичным,

если обратиться к фармакокинетике его нативной молекулы (рис. 2). Очевидно, что использование нативного a-ин- терферона характеризуется коротким периодом его полужизни, а это значит, что неизбежны существенные перепады уровня его концентрации в сыворотке крови.

Данное обстоятельство, как полагают, негативно сказывается на результатах лечения: формируются такие временные проме-

жутки, когда концентрация a- интерферона в сыворотке крови такова, что невозможно реализовать его основные биологические (прежде всего противовирусные и антифибротические) эффекты. Присоединение же молекулы ПЭГ к a-интерферону позволило не только значительно повысить его эффективность, но и улуч- шить качество жизни пациентов, получающих данный препарат.

Достигнуто это путем реализации следующих положений:

Благодаря этому молекула пегасиса не только более устойчива к воздействию пептидаз, но и позволяет использовать препарат в жидкой форме, готовой к применению.

Следует сразу же подчеркнуть, что специальных исследований, сравнивающих эффективность пегинтрона и пегасиса у пациентов с хроническим гепатитом С не проводилось. Однако имеющиеся данные клини- ческих исследований с использованием как одного, так и другого препарата позволяют отдать некоторое предпочтение пегасису как по противовирусному эффекту, так и в отношении качества жизни пациентов, получающих лечение с использованием этих препаратов.

Использование пегасиса в режиме монотерапии при хроническом гепатите С позволяет добиться стойкого ответа в среднем в 39% случаев, в то время как применение пегинтрона – в 25% (рис. 3).

Таким образом, использование пегасиса в режиме монотерапии дает наилучший результат терапии хронического гепатита С. Еще более разительные результаты лечения в режиме монотерапии отмечаются у «трудной» категории пациентов: использование только пегасиса оказывается эффективным практически у трети пациентов, в то время как назначение пегинтрона в аналогичном режиме – только в 14% случаев (рис. 4).

Интересны исследования эффективности пегилированных a-интерферонов в сочетании с рибавирином, представленные А.Di Bisciegli и соавт. Согласно приведенным авторами данным, у пациентов с не 1b генотипом HCV результаты такой терапии существенно не отличаются как при использовании пегинтрона, так и при применении пегасиса: 75 и 76% частоты стойкого ответа соответственно. Однако, когда анализируются группы пациентов с 1b генотипом HCV, ре-

преимущество достигается собственно особенностями фармакодинамики и фармакокинетики препарата: он хорошо переносится, нет необходимости подбора его дозы в зависимости от массы тела пациента (в отличие от пегинтрона), вводится один раз в неделю и представлен готовой жидкой лекарственной формой, не требующей предварительной подготовки для использования (в отличие от пегинтрона).

Таким образом, появление и использование пегилированных препаратов a-интерферона в комбинированном режиме лече- ния пациентов с хроническим гепатитом С позволяет говорить о новом «золотом» стандарте в терапии данной категории пациентов, а имеющиеся результаты лечения с использованием данной группы препаратов вселяют определенный оптимизм. При этом, однако, необходимо понимать, сколь тщательно должны отбираться пациенты для такого лечения, ибо от правильного решения врача «лечить или не лечить?» во многом зависят и результаты терапии, и качество жизни пациента, получающего подобного рода терапию.

Âесьма скромные результаты этиопатогенетической терапии хронического гепатита С a-интерфероном долго не могли удовлетворять жела-

ния ни врачей, ни пациентов. Попытки изменения дозы

вводимого a-интерферона, увеличение кратности его введения не дали статистически значимого роста частоты доказанного ответа, и только благодаря использованию рибавирина в комбинированной терапии хронического гепатита С ситуация стала существенно иной.

Однако и эта, казалось бы, до последнего времени оптимальная схема лечения хрони- ческого гепатита С также имела свои пределы. Особенно трудно было лечить пациентов с циррозом печени при наличии 1b генотипа HCV и/или высокой вирусной нагрузки.

Детальное изучение причин

высоких доз a-интерферона не приходилось.

Таким образом, возникла ситуация, требовавшая принципиального изменения фармакологических и фармакокинетиче- ских свойств a-интерферона: значительно повысить период его полужизни, обеспечить меньший объем распределения и меньшую реактогенность. В то же время его биологические эффекты должны быть полностью сохранены.

Благодаря долгой и кропотливой работе клиницистов, фармакологов и других специалистов появились и апробированы

a-интерфероны, модифицированные техникой пегилирования – соединения молекулы на-

тивного белка с молекулой

полиэтиленгликоля (ПЭГ). Появление подобного класса

соединений и их использование при хроническом гепатите С как в режиме монотерапии, так и в комбинированном (в сочетании с рибавирином) лечении позволило добиться таких результатов, о которых еще 5 лет тому назад приходилось только меч- тать.

В настоящей лекции освещены особенности фармакокинетики и фармакодинамики пегилированного интерферона аль- фа-2а (40 kDa), препарата, выпускаемого фармацевтической компанией «F. Hoffmann-La Roche» под названием «Пегасис».

Биохимия

пегилирования

Свойства пегилированных белков изменяются в зависимости от структуры ПЭГ-полимера, числа молекул ПЭГ, приходящихся на одну молекулу белка, и средней молекулярной массы ПЭГ-полимера.

Помимо этого тип связи, используемый в соединении полимера с белком, влияет на устой- чивость соединения in vitro è in vivo и является еще одним методом контроля фармакокинети-

ческих характеристик пегилированной молекулы.

Строение

полиэтиленгликоля

ПЭГ – это полимер, состоящий из повторяющихся субъединиц этиленоксида. Эти субъединицы содержат концевые гидроксильные группы, которые при химической активации могут связываться с белками.

В зависимости от условий синтеза в результате присоединения одной или нескольких цепей ПЭГ при помощи связывающих агентов (лизина или тирозина) образуются линейные или разветвленные ПЭГ-полимеры. Результаты исследований показали, что разветвленный ПЭГ обеспечивает бóльшую защиту пегилированных белков от протеолиза в сравнении с таковой немодифицированных белков или белков с присоединенными линейными ПЭГ.

Эта повышенная защищенность обусловлена затруднением приближения макромолекул. Для обеспечения такой же степени защиты с использованием линейных ПЭГ потребовалось бы присоединение множества линейных полимеров, в то время как получение линейных ПЭГ с большой молекулярной массой крайне затруднительно.

Рис. 2. Структура препарата «Пегасис»

Препарат «Пегасис» получа- ют путем ковалентного связывания разветвленного монометок- си-ПЭГ-белка с интерфероном альфа-2а (рис. 2). Разветвленный ПЭГ состоит из 2 цепей мо- нометокси-ПЭГ, каждая из которых имеет среднюю молекулярную массу, равную примерно 20 кDа.

В процессе получения разветвленной структуры цепи соединяются с белком в одном участке связывания и образуют димер с молекулярной массой, равной приблизительно 60 кDа, что несколько меньше, чем молекулярная масса альбумина. Полученный разветвленный ПЭГ интерферона альфа2а с молекулярной массой 40 кDа (пегасис) сохраняет би- ологиче-скую активность нативного белка интерферона альфа-2а in vitro.

Расположение и число участков связывания

Участок и специфика связывания молекулы интерферона с ПЭГ зависят от строения активированного ПЭГ и условий пегилирования. Уровень рН и соотношение содержания активного ПЭГ и белка могут влиять на степень пегилирования и относительное количество конъюгата.

Препарат «Пегасис» синтези-

руют путем связывания разветвленного ПЭГ-полимера с лизиновыми остатками. После окон- чания синтеза и очистки содержание монопегилированного интерферона альфа-2а в составе препарата «Пегасис» составляет не менее 95%, то есть 95% соединения не содержит немодифицированных белков и побоч- ных продуктов реакции.

Число молекул ПЭГ, приходящихся на одну молекулу бел- ка-мишени, также влияет на биологические свойства конъюгата. Интерферон альфа-2а содержит 11 лизиновых радикалов. В ходе аналитических исследований, проведенных компанией «F. Hoffmann-La Roche», небольшую линейную молекулу ПЭГ полимера молекулярной массой, равной примерно 5 кDа, связывали с интерфероном альфа-2а. В результате получали 11 позиционных изомеров, монопегилированных с одним лизиновым радикалом.

Присоединение молекул к любому из 11 участков, в том числе к двум радикалам, расположенным в пределах участков связывания a-интерферона, не снижало биологической активности конъюгата.

В связи с тем, что молекула разветвленного ПЭГ связывается всего с одним или несколькими участками, число которых меньше числа участков связывания линейных ПЭГ, использование разветвленного ПЭГ для получения препарата «Пегасис» не должно ослаблять биологическую активность или активность связывания по сравнению с таковыми нативного интерферона.

Риск агломерации препарата «Пегасис» снижен в связи с тем, что с одной молекулой

a-интерферона связывается всего одна молекула ПЭГ (молекулярная масса 40 кDа), в

то время как другие типы пегилированных интерферонов состоят из одной молекулы

интерферона альфа, связанной с несколькими цепями

ПЭГ и, следовательно, имеют более высокий потенциал агломерации.

Размер/молекулярная

масса

Установлена прямая зависимость между размером молекулы (молекулярной массой) ПЭГ полимера, периодом полужизни в циркулирующей крови и площадью под фармакокинетиче- ской кривой (AUC) пегилированного белка.

Размер молекулы белка увеличивается в зависимости от увеличения молекулярной массы, а не от числа присоединенных полимеров. Это увеличение размера молекулы обусловлено сильной гидратацией цепи ПЭГ. В результате гидратации и увеличения размера молекулы снижается почечный клиренс соединения и, следовательно, возрастает время циркуляции в крови и системного воздействия препарата.

Результаты исследований показали, что клиренс соединения непосредственно определяется размером его молекулы: чем больше молекула ПЭГ, тем медленнее его системный клиренс.

Таким образом, биологиче- ская активность пегилированных белков in vivo возрастает с повышением молекулярной массы ПЭГ, в то время как биологическая активность in vitro с увеличением размера молекулы

ПЭГ снижается.

Системный клиренс пегасиса снижается в 100 раз по

сравнению с таковым стандартного интерферона альфа.

Пегилирование влияет на некоторые фармакокинетиче- ские показатели интерферона. При этом ПЭГ с разной молекулярной массой и степенью разветвления по-разному влияет на биологические свойства конъюгата. Например, системный клиренс пегасиса, в состав которого входит крупный разветвленный ПЭГ-полимер молекулярной массой 40 кDа, по-

сле однократного подкожного введения снижен у здоровых взрослых людей в 100 раз по сравнению с таковым немодифицированного интерферона альфа-2а.

В то же время в результате применения конъюгата интерферона альфа-2b с линейным ПЭГ (пегинтрон) клиренс снижается в 10 раз по сравнению с таковым немодифицированного препарата.

Кроме того, препарат «Пегасис» имеет время полуабсорбции, в 7 раз превышающее аналогичный показатель интерферона альфа-2b. В то же время пегилирование интерферона альфа-2b с использованием полимера молекулярной массой 12 кDа не приводит к увеличе- нию времени полуабсорбции конъюгата.

Как показали исследования с применением различных типов пегилированных a-интерферо- нов, которые вводили однократно подкожно, конечный период полувыведения препарата зависит от типа молекулы ПЭГ в конъюгате. При использовании линейного пегилированного интерферона альфа-2а (5 кDа) период полувыведения увеличи- вается в 2 раза по сравнению с таковым немодифицированного интерферона альфа-2а.

Применение линейного ПЭГ-интерферона альфа-2b (12 кDа) приводило к 7-кратно- му увеличению периода полувыведения пегилированного интерферона из сыворотки крови по сравнению с таковым интерферона альфа-2b, а период полувыведения пегасиса из сыворотки крови в 10 раз больше, чем у нативного белка.

Время достижения максимальной концентрации пегилированного интерферона в сыворотке крови также зависит от типа молекулы ПЭГ. Максимальная концентрация в сыворотке крови линейного ПЭГ-ин- терферона альфа-2b (12 кDа) регистрируется через 15 и 44 ч после введения, а при введении

пегасиса максимальная концентрация достигаются через 72–96 ч после введения.

При введении пегасиса концентрация препарата в сыворотке крови в конце междозового интервала (1 нед, или 168 ч) была выше, чем концентрация препарата «Пегинтрон» молекулярной массой 12 кDа. После 48-недельного курса применения пегасиса в дозе 180 мкг соотношение максимальной и минимальной концентраций в плазме крови составляло 1,5–2,0, что свидетельствует о непрерывной экспозиции препарата в течение всего 168-часово- го междозового интервала.

Итак, применение пегасиса один раз в неделю обеспечивает непрерывное и стабильное подавление вируса в течение всего интервала между введениями (7 сут). Помимо этого стабильная концентрация препарата в сыворотке крови должна снижать частоту побочных эффек-

тов, наблюдаемых при использовании обычного интерферона.

Результаты фармакокинети- ческих исследований показали также, что объем распределения пегилированного интерферона меньше, чем немодифицированного. Этот показатель также зависит от молекулярной массы и вида связи ПЭГ. Присутствие разветвленного ПЭГ молекулярной массой 40 кDа в составе молекулы пегасиса снижает объем его распределения до 6–14 л, в то время как присоединение линейного полимера молекулярной массой 12 кDа к интерферону альфа-2b незначительно снижает объем распределения с 1,4 до 0,99 л/кг.

Таким образом, размер и степень разветвления ПЭГ молекулярной массой 40 кDа, связанного с интерфероном альфа-2а, определяют характеристики абсорбции, клиренса и распределения препарата «Пегасис» (см. таблицу).

Препарат быстро всасывается, медленно выводится из организма, что увеличивает время максимальной его концентрации в сыворотке крови. В процессе фармакокинетических исследований сообщается о высоких концентрациях препарата «Пегасис» в сыворотке крови у здоровых взрослых людей через 3–8 ч после однократного подкожного его введения в дозе 180 мкг. При этом отмечаются 8-кратный рост Тmax, 100-кратное уменьшение системного клиренса и 10-крат- ное увеличение периода полувыведения из сыворотки крови по сравнению с таковыми стандартных препаратов интерферона. Эти улучшенные фармакокинетические характеристики обеспе- чивают воздействие на вирус в течение всего междозового интервала (1 нед) и, по-видимому, являются основными факторами повышения эффективности лече- ния больных хроническим гепатитом С.