Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 5/2007, s. 180-185
*Andrzej Więcek, Jerzy Chudek, Teresa Nieszporek
Perspektywy leczenia niedokrwistości nerkopochodnej – nowe koncepcje, nowe preparaty
Perspectives in the treatment of renal anemia – new concepts and new drugs
Katedra i Klinika Nefrologii Endokrynologii i Chorób Przemiany Materii Śląskiej Akademii Medycznej w Katowicach
Kierownik Katedry i Kliniki: prof. dr hab. med. Andrzej Więcek
Streszczenie
W latach 80-tych ubiegłego wieku rozpoczęto leczenie niedokrwistości nerkopochodnej spowodowanej niedoborem endogennej erytropoetyny przy pomocy epoetyn uzyskanych metodą rekombinacji genetycznej. Zastosowanie epoetyn było kamieniem milowym w leczeniu niedokrwistości u chorych z przewlekłą niewydolnością nerek. W ciągu ostatnich lat wytworzono wiele nowych czynników stymulujących erytropoezę, które mogą w najbliższej przyszłości znaleźć zastosowanie w leczeniu niedokrwistości towarzyszącej przewlekłym chorobom nerek.
Niektóre z tych nowych czynników powstały przez modyfikację sekwencji aminokwasowej cząsteczki erytropoetyny i przyłączenie dodatkowych reszt węglowodanowych, co pozwoliło na poprawę własności farmakokinetycznych tych leków (darbopoetyna i CERA) poprzez wydłużenie ich okresu półtrwania, w porównaniu do klasycznych epoetyn. Czynniki te mogą być podawane w dłuższych odstępach czasowych niż epoetyny i pozwalają na uzyskanie lepszej stabilności stężenia hemoglobiny we krwi.
W najbliższym czasie należy spodziewać się wprowadzenia czynników stymulujących erytropoezę, podawanych doustnie. Do tych nie-peptydowych leków należą inhibitory hydroksylazy prolilowej i inhibitory czynnika transkrypcyjnego GATA-2, których mechanizm działania polega na zwiększeniu wytwarzania endogennej erytropoetyny w resztkowym miąższu nerek oraz w wątrobie.
Summary
The management of anemia in patients with chronic kidney disease caused by endogenous erythropoietin deficiency was revolutionized in the late eighties of the last century by introduction of the recombinant human erythropoietin (epoetin). Recently several new erythropoiesis stimulating agents that may potentially improve in the near future management of anemia in patients with chronic kidney disease were synthesized.
Some of the new erythropoiesis stimulating agents were synthesised by modification of the aminoacide sequence of the EPO molecule and hyperglycosylation and therefore they have improved pharmakokinetics (darbopoietin or CERA) by prolongation of the serum elimination half-life compared to epoietins. These agents may be administrated less frequently with better stabilisation of blood hemoglobin concentration.
There are promising attempts to overcome the parenteral way of drug administration. Such non-peptide drugs acts as inhibitors of prolyl hydroxylase and GATA-2 transcription factor enhancing the endogenous EPO synthesis by the failure kidneys or liver.
Wprowadzenie
Począwszy od lat 80-tych ubiegłego wieku, w leczeniu niedokrwistości towarzyszącej przewlekłej niewydolności nerek stosowana jest erytropoetyna uzyskana metodą rekombinacji genetycznej (rHuEPO) (1). Obniżone stężenie hemoglobiny we krwi jest znanym czynikiem ryzyka powikłań sercowo-naczyniowych u chorych na przewlekłą chorobę nerek (PChN) (2). W latach 80-tych i 90-tych ubiegłego wieku, chorzy z przewlekłą niewydolnością nerek rozpoczynali leczenie rHuEPO jednocześnie z rozpoczęciem dializoterapii. U wielu z tych chorych występowały powikłania ze strony układu sercowo-naczyniowego częściowo związane z długotrwałą niedokrwistością. Aby uniknąć takich powikłań, należy zacząć leczenie niedokrwistości towarzyszącej PChN jeszcze przed rozpoczęciem leczenia nerkozastępczego. Takie postępowanie pozwala na zmniejszenie zarówno chorobowości jak i śmiertelności z powodu powikłań sercowo-naczyniowych (3). Zalecane docelowe stężenie hemoglobiny we krwi u chorych z PChN jest niższe niż stężenie hemoglobiny u osób zdrowych i identyczne dla obu płci, pomimo fizjologicznie wyższego stężenia hemoglobiny we krwi u mężczyzn. Zalecenia większości towarzystw naukowych dotyczące docelowego stężenia hemoglobiny we krwi u chorych na PChN leczonych w USA, Europie i Australii nie uległy istotnym zmianom od 1997 r. Zgodnie z zaleceniami europejskimi (European Best Practice Guidelines) stężenie hemoglobiny we krwi u chorych dializowanych powinno być wyższe od 11 g/dl (4). W myśl nowych zaleceń amerykańskich (National Kidney Foundation Guidelines) takie stężenie hemoglobiny we krwi również traktowane jest za dolną granicę zakresu docelowego. Jednocześnie w zaleceniach tych zwraca się uwagę, aby stężenie hemoglobiny we krwi nie przekroczyło 13.0g/dl (5). Normalizacja stężenia hemoglobiny we krwi nie jest zalecana nie tylko u chorych dializowanych (6), ale też u chorych z PChN nie wymagających jeszcze leczenia dializami. Wykazano bowiem, że takie postępowanie przynosi jedynie znamienną poprawę jakości życia, bez jednoczesnego zmniejszenia śmiertelności u chorych (badanie CREATE – Cardiovascular risk Reduction by Early Anaemia Treatment with Epoietin-β) (7), a nawet może zwiększać ryzyko wystąpienia udaru mózgu i zawału mięśnia sercowego (badanie CHOIR – Correction of Hemoglobin and Outcomes in Renal Insufficiency) (8). Po opublikowaniu wyników tych wieloośrodkowych badań nie można ustalić jednoznacznie górnej granicy stężenia hemoglobiny we krwi u chorych z PChN.
Endogenna erytropoetyna (EPO) jest białkiem wytwarzanym głównie w nerkach przez komórki okołocewkowe przypominające fibroblasty. Głównym czynnikiem stymulującym wydzielanie EPO jest niedobór tlenu, a zasadniczym fizjologicznym działaniem, stymulacja erytropoezy w szpiku kostnym. EPO po związaniu się z domeną pozakomórkową swoistego receptora zlokalizowanego na komórkach progenitorowych układu czerwonokrwinkowego (głównie CFU-E, w mniejszym stopniu na BFU-E i normoblastach) zapobiega ich apoptozie zwiększając powstawanie młodych erytrocytów.
Receptor dla EPO po przyłączeniu agonisty ulega dimeryzacji, a jego konformacja zmienia się (9) (ryc. 1). Pod wpływem tych zmian białko JAK2 ulega autofosforylacji, a następnie fosforyluje receptor dla EPO oraz białko STAT, które po przemieszczeniu do jądra komórkowego aktywuje transkrypcję genów docelowych. Mechanizmem wygaszającym pobudzenie kaskady sygnałowej receptora dla EPO jest defosforylacja białka JAK2 przez fosfatazę komórek hematopoetycznych (HCP).
Ryc. 1. Szlak wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnału pobudzenia receptora dla EPO oraz mechanizm działania EPO-mimetyków.
Obecnie na skalę przemysłową wytwarzane są cztery izoformy ludzkiej rekombinowanej erytropoetyny: epoetin-α (Eprex(r), Procrit(r)), epoetin-β (NeoRecormon(r)), epoetin-ω (Epomax(r)) i epoetin-δ (Dynepo(r)). Te glikoproteiny są wytwarzane przez zmodyfikowane genetycznie klony komórek jajnika chomika chińskiego (epoetin-α i epoetin-β), noworodkowych komórek nerkowych chomika (epoetin-ω) lub komórek ludzkich (epoetin-δ). Glikoproteiny te różnią się między sobą miejscami przyłączenia reszt węglowodanowych i właściwościami farmakokinetycznymi (epoetin-β charakteryzuje się dłuższym czasem półtrwania), jednak ich skuteczność w leczeniu niedokrwistości u chorych z niewydolnością nerek jest niemal identyczna.
Dalsze modyfikacje struktury erytropoetyny poprzez przyłączenie dodatkowych reszt węglowodanowych oraz zmianę sekwencji aminokwasowej doprowadziły do powstania darbepoetyny alfa, Ciągłego Aktywatora Receptora Erytropoetynowego (CERA – Continuous Erythropoietin Receptor Activator) oraz Syntetycznych Białek Erytropoetycznych (SEP – Synthetic Erythropoiesis Protein), glikoprotein o znacznie dłuższym okresie półtrwania.
W ostatnich latach podjęto również próby dla uzyskania białek o większej aktywności hematopoetycznej niż EPO tworząc dimeryczne białka fuzyjne (np. EPO-EPO) i syntetyczne polipeptydy sprzężone z glikolem polietylenowym, takie jak Hematide (AF37702). Wyższa aktywność biologiczna tych dimerów jest następstwem łatwiejszej dimeryzacji receptora dla EPO. Jednak modyfikacje te nie umożliwiły zmiany parenteralnej drogi podaży potencjalnego nowego leku.
Ostatnio, pojawiła się nowa koncepcja leczenia niedokrwistości nerkopochodnej polegająca na stymulacji wydzielania endogennej EPO przez resztkowy miąższ nerek i przez wątrobę. Wykryto, że inhibitor hydroksylazy prolilowej, enzymu katalizującego hydroksylację HIF, nasila endogenną syntezę EPO. Wraz z odkryciem tego inhibitora o niepeptydowej strukturze narodziła się nadzieja na wytworzenie leku podawanego doustnie.
W najbliższych latach niektóre firmy farmaceutyczne stracą wyłączność na wytwarzanie wielu zarejestrowanych biofarmaceutyków, w tym erytropoetyny. Licencja na wytwarzanie epoietin alfa wygasła w Europie w 2004 r. i w związku z tym pojawiły się na rynku nowe odmiany tego leku, wykazujące dużą zgodność biologiczną z pierwowzorem, czyli tzw. „biosimilarytyki” (10). Produkcja biozgodnych peptydów jest znacznie bardziej złożona niż typowych leków generycznych. Takie biozgodne, heterogenne peptydy wytwarzane są zwykle w inny sposób niż leki oryginalne i w związku z tym własności farmakodynamiczne i efektywność kliniczna takich preparatów może się różnić. Nawet niewielkie różnice mogą przyczynić się do wystąpienia istotnych powikłań [np. wytworzenie przeciwciał antyerytropoetynowych grozi powstaniem czerwonokrwinkowej aplazji szpiku kostnego (PRCA)]. W ubiegłych latach stwierdzono, że niewielkie zmiany w procesie technologicznym konfekcjonowania erytropoetyny alfa przyczyniły się do zmiany immunogenności niektórych epoetyn (przede wszystkim dotyczyło to preparatu Eprex) i wytwarzania przeciwciał przeciw erytropoetynie z następowym PRCA. Jak wynika z dotychczasowych doświadczeń wymagania stawiane biosymilarykom przed dopuszczeniem do stosowania u ludzi są znacznie większe niż tylko potwierdzenie ich biorównoważności farmakokinetycznej. Dotychczas nie ustalono jednak jednoznacznych i jednolitych wymagań stawianych przed dopuszczeniem takich leków do stosowania u chorych. Niezbędnym warunkiem otrzymania zgody na wytwarzanie biozgodnej erytropoetyny przez firmy farmaceutyczne będzie przeprowadzenie odpowiednich badań klinicznych oraz prowadzenie ścisłego nadzoru występowania działań niepożądanych po wprowadzeniu leku na rynek (11). Z tych powodów niektóre firmy farmaceutyczne zrezygnowały z dalszych badań nad biosymilarykami erytropoetyny i wprowadzania tych preparatów do praktyki klinicznej. Biosymilaryki erytropoetyny stosowane są obecnie w takich krajach jak Chiny, Indie, Korea i Kuba a aktywność biologiczna tych preparatów wykazuje dużą zmienność (12).
Nowe peptydy stymulujące erytropoezę – NESP (Darbepoetyna alfa)
Modyfikacja cząsteczki erytropoetyny przez przyłączenie dodatkowych reszt kwasu sialowego doprowadziła do wydłużenia czasu póltrwania w surowicy . Na tej podstawie stworzono darbepoetynę alfa, która w przeciwieństwie do natywnej cząsteczki EPO zawiera nie trzy, ale pięć reszt węglowodanowych (13, 14). Struktura aminokwasowa EPO została zmodyfikowana w 5 miejscach (Ala30Asn, His32Thr, Pro87Val, Trn88Asn i Pro90Thr), w celu przyłączenia dodatkowych reszt węglowodanowych do cząsteczek asparaginy w pozycji 30 i 88 (13, 14). Darbepoetyna alfa przyłącza się do receptora dla EPO tak jak natywna, nie zmieniona cząsteczka EPO. Profil farmakokinetyczny tej glikoproteiny jest jednak odmienny. Eliminacja darbepoetyny alfa z krążenia jest wolniejsza, a czas półtrwania 3-krotnie dłuższy (25,3 vs 8,5 godziny po podaniu dożylnym u chorych hemodializowanych) (13, 14). Podanie podskórne wydłuża czas półtrwania nawet do 48,4 godzin (13) (tab. 1).
Tabela 1. Czas póltrwania (godziny) epoetyn, darbepoetyny alfa oraz CERA po podaniu dożylnym i podskórnym (14, 20, 22).
PreparatDroga podania
dożylnapodskórna
Epoetyna alfa6,8 ? 0,619,4 ? 2,5
Epoetyna beta8,8 ? 0,524,2 ? 2,6
Epoetyna omeganie określononie określono
Darbepoetyna alfa25,3 ? 2,248,8 ? 5,2
CERA133 ? 10137 ? 22
średnie ± SEM
Dłuższy czas półtrwania darbepoetyny alfa pozwala na podawanie tego leku w dłuższych odstępach czasowych w porównaniu z epoetynami. Darbepoetynę alfa można podawać raz w tygodniu, a nawet co drugi tydzień w początkowym okresie leczenia niedokrwistości, a następnie raz na 3-4 tygodnie w celu utrzymania stabilnego stężenia hemoglobiny we krwi (15).
Darbepoetyna alfa wykazuje podobną skuteczność, jak epoetyny w leczeniu niedokrwistości towarzyszącej przewlekłym chorobom nerek (16). Lek ten jest stosowany w praktyce klinicznej od 2002 r., a koszt terapii wydaje się być zbliżony do nakładów ponoszonych na zakup epoetyn (16).
Poza jednym opisanym w piśmiennictwie przypadkiem zespołu PRCA u chorego leczonego darbepoetyną alfa nie obserwowano powstawania przeciwciał anty-erytropoetynowych przy stosowaniu tego leku (17).
Syntetyczne Białka Erytropoetyczne (SEP)
Kochendoerfer i wsp. opisali 166-aminokwasowy polipeptyd o sekwencji zbliżonej do EPO, wyróżniający się przyłączonymi do głównego łańcucha dwoma rozgałęzionymi peptydami, których celem było zwiększenie ładunku ujemnego cząsteczki i w konsekwencji przedłużenie czasu półtrwania in vivo (18). Aktywność biologiczna tego białka – SEP jest większa od aktywności epoetyny alfa dzięki 2-krotnie dłuższemu czasowi półtrwania (18). Jednak czas półtrwania SEP jest krótszy w porównaniu z darbepoetyną alfa (18), co zmniejsza szanse na wprowadzenie tego czynnika stymulującego erytropoezę do praktyki klinicznej.
Ciągły Aktywator Receptora Erytropoetynowego (CERA)
CERA jest nowym czynnikiem stymulującym erytropoezę (syntetyczny polipeptyd sprzężony z metoksy-polietyleno-glikobursztynylo-butylowym kwasem). Ostatnio zakończono wieloośrodkowe badania przedkliniczne (faza III). Cztery badania I fazy wykazały, że CERA w sposób zależny od dawki pobudza erytropoezę i charakteryzuje się znacznie dłuższym od darbepoetyny alfa czasem półtrwania (19). Po podaniu dożylnym jak i podskórnym czas półtrwania dla CERA wynosi około 130 godzin (20) (tab. 1). Taki profil farmakokinetyczny CERA umożliwi podawanie tego leku w dłuższych niż dla darbepoetyny alfa odstępach czasu. Dotychczas wykazano, że podobny wzrost stężenia hemoglobiny we krwi uzyskuje się podając CERA jeden raz w tygodniu i raz na 3 tygodnie (21).
Białka fuzyjne
Koncepcja stworzenia białka fuzyjnego pobudzającego receptor dla EPO wiąże się z jego dimeryzacją po przyłączeniu agonisty, jako procesu niezbędnego dla aktywacji szlaku wewnątrzkomórkowego (22). Białka fuzyjne zbudowane są z 2 fragmentów polipeptydowych o dużym powinowactwie do receptora dla EPO oraz peptydu łączącego (23).
Dimeryczne białko EPO-EPO z 6-aminokwasowym peptydem łączącym uzyskane metodą rekombinacji DNA posiada zbliżony do natywnego EPO profil farmakokinetyczny oraz 3-4 krotnie wyższą aktywność biologiczną (24).
Istotny wpływ na aktywność biologiczną białek fuzyjnych ma długość oraz struktura peptydu łączącego. Zbyt długi peptyd łączący powoduje, że aktywność białka fuzyjnego jest zbliżona do aktywności monomeru (24).
Innym białkiem fuzyjnym jest GM-CSF i EPO (25). Idea wytworzenia tego białka fuzyjnego została oparta na współudziale GM-CSF (granulocyte/monocyte colony stimulating factor) lub interleukiny 3 (IL-3) w procesie różnicowania komórek prekursorowych układu czerwonokrwinkowego. Wykazano, że BFU-E (burst forming unit-erythrocyte) ulega pod wpływem tych czynników wzrostowych transformacji do CFU-E (colony forming unit-erythrocyte). Na powierzchni komórek CFU-E zwieksza się liczba receptorów dla EPO, którego agonistą jest druga składowa tego fuzyjnego białka. Aktywność biologiczna białka fuzyjnego GM-CSF – EPO w indukcji różnicowania komórek prekursorowych układu czerwonokrwinkowego jest większa niż aktywność mieszaniny obu składowych (GM-CSF i EPO) (25).
Nowym białkiem fuzyjnym o interesujących własnościach jest białko zawierające erytropoetynę i fragment Fc ludzkiej immunoglobuliny G. Połączenie EPO ze składową Fc umożliwia transport tego białka fuzyjnego poprzez nabłonek dróg oddechowych, w następstwie wiązania z receptorem specyficznym dla fragmentu Fc (FcRn). Dzięki temu mechanizmowi cząsteczka fuzyjna EPO-Fc może być podawana drogą wziewną przez inhalator. Badania I fazy wykazały zależne od dawki zwiększenie stężenia w surowicy białka fuzyjnego EPO-Fc z równoczesnym wzrostem odsetka retikulocytów we krwi u ochotników otrzymujących ten preparat (26).
EPO-mimetyki i inhibitory fosfatazy komórek hematopoetycznych (HCP)
Dwa główne kierunki przyświecały poszukiwaniom substancji drobnocząsteczkowych o właściwościach naśladujących działanie natywnej EPO (ryc. 2). Poszukiwano substancji powodujących dimeryzację receptora dla EPO lub nasilających przewodnictwo wewnątrzkomórkowe sygnału pobudzenia tego receptora, np. poprzez hamowanie fosfatazy komórek hematopoetycznych (HCP) (27).
Ryc. 2. Regulacja syntezy erytropoetyny (EPO).
Pierwszy kierunek badań doprowadził do odkrycia grupy peptydów o działaniu EPO-mimetycznym. Jeden z nich – EMP1 (EPO mimetic peptide 1) jest małym (20-aminkwasowym) peptydem cyklicznym, zawierającym fragment struktury EPO (28). EMP1 wykazuje zbliżone do natywnego EPO powinowactwo do receptora dla EPO, jak również w podobny sposób aktywuje przewodnictwo wewnątrzkomórkowe sygnału pobudzenia (28, 29). Aktywność biologiczna EMP1 jest jednak mniejsza, zarówno in vitro jak in vivo (28). Mniejsza aktywność EMP1 nie jest następstwem obniżonego powinowactwa tego EPO-mimetyku do receptora dla EPO. Ten fakt przemawia za tym, że fizjologiczny ligand (EPO) aktywuje receptor wieloetapowo. Złożoność interakcji pomiędzy EPO i jej receptorem ostudziły nadzieje na szybkie znalezienie niepeptydowej substancji o charakterze EPO-mimetyku.
Drugi kierunek badań obejmował próby nasilenia przewodnictwa wewnątrzkomórkowego sygnału pobudzenia receptora dla EPO (27). Wykazano, że substancje o działaniu hamującym aktywność fosfatazy komórek hematopoetycznych (HCP), enzymu wygaszającego pobudzenie receptora dla EPO, mogą nasilać pobudzenie przy niższym stężeniu endogennej EPO (ryc. 1) (22). Przebadano kilka substancji posiadających zdolność hamowania HCP (27). Jak dotąd nie ujawniono jednak danych na temat ich aktywności biologicznej.
Pegylowany, Polipeptydowy Czynnik Stymulujący Erytropoezę
Hematide (AF37702) jest syntetycznym polipeptydowym dimerem sprzężonym z glikolem polietylenowym wytworzonym przez firmę Affymax (30). W odróżnieniu od białek fuzyjnych sekwencja aminokwasowa Hematide nie przypomina EPO. Pomimo odmienności struktury aminokwasowej cząsteczka Hematide wykazuje silne powinowactwo do receptora dla EPO i zdolność stymulacji erytropoezy (30). Profil farmakokinetyczny charakteryzuje się dłuższym niż epoetin alfa czasem półtrwania (58,4 godzin) (30).
Hematide może być szczególnie przydatne w leczeniu chorych z zespołem PRCA, ponieważ przeciwciała neutralizujące, przeciwko rhuEPO, nie wykazują reakcji krzyżowej z tym preparatem (30).
Inhibitor hydroksylazy prolilowej HIF (Hypoxia-Inducible Factor)
Hipoksja jest najsilniejszym stymulatorem wytwarzania endogennej EPO. Kluczowym elementem tzw. czujnika tlenowego komórki jest cytoplazmatyczny czynnik transkrypcyjny HIFα wytwarzany przez większość komórek organizmu (31). Przy prawidłowym dostępie do tlenu, podjednostka HIFα jest szybko rozkładana (32). Proces ten jest regulowany przez białko supresorowe VHL (von Hippel-Lindau), które ułatwia proces przyłączenia ubikwityny i transportu do proteosomów, gdzie HIFα ulega degradacji (33). Hipoksja powoduje stabilizację podjednostki HIFα, która ulega dimeryzacji z HIFβ (31). Kompleks HIF pośredniczy w regulacji transkrypcji genów zależnych od hipoksji, w tym aktywacji transkrypcji genu EPO (31).
Mechanizm zależnej od oksygenacji degradacji HIF jest regulowany przez proces hydroksylacji reszt prolilowych HIF (34). Ta modyfikacja jest katalizowana przez swoistą hydroksylazę prolilową HIF (35) (ryc. 2). FG-2216 jest inhibitorem hydroksylazy prolilowej HIF wytworzonym przez firmę FibroGen, który podobnie jak hipoksja powoduje stabilizację podjednostki HIFα i nasila syntezę EPO nie tylko w nerkach, ale również w wątrobie (36).
Ten potencjalny nowy lek wchłania się z przewodu pokarmowego (biodostępność> 75%) (37). FG-2216 wykazuje dużą skuteczność biologiczną. U zwierząt doświadczalnych, po podaniu doustnym, obserwowano nawet 300-krotny wzrost stężenia EPO w osoczu (37). Wzrost stężenia EPO w osoczu wykazano nawet u zwierząt po uprzedniej obustronnej nefrektomii (37).
U zdrowych ochotników FG-2216 podawany był doustnie w dawce do 10 mg/kg dwa razy w tygodniu. Takie leczenie powodowało wzrost syntezy endogennej EPO oraz istony wrost stężenia hemoglobiny we krwi (36). Wyniki badań przedklinicznych fazy II, u chorych z niewydolnością nerek, są jak dotąd bardzo obiecujące (38).
Wraz z odkryciem możliwości nasilania syntezy EPO, między innymi w wątrobie, próby terapii genowej, w tym implantacji kapsułek z rekombinowanymi komórkami z genem dla EPO, straciły znaczenie. Należy również podkreślić, że terapia genowa nie gwarantuje bezpieczeństwa i wiąże się z trudnościami w regulacji ekspresji tego genu w organizmie.
Inhibitory GATA-2
Czynnik transkrypcyjny GATA-2 hamuje transkrypcję genu erytropoetyny poprzez wysoce konserwatywne wiązanie się z sekwencją GATA w regionie promotorowym tego genu zawierającym również sekwencję wiążącą HIF-1 (39). Inhibitory czynnika transkrypcyjnego GATA-2 stymulują transkrypcję genu erytropoetyny w podobny sposób jak inhibitory hydroksylazy prolilowej. Podanie zarówno dootrzewnowe K-7174 jak i doustne K-11706 (obydwie substancje są specyficznymi inhibitorami GATA-2) zwierzętom doświadczalnym nasila wydzielanie erytropoetyny oraz zwiększa erytropoezę hamowaną przez wcześniejsze podanie IL-1β lub TNF-α (40, 41). Wyniki tych badań sugerują, że w przyszłości inhibitory GATA-2 mogą być zastosowane u chorych z niedokrwistością nerkopochodną oporną na leczenie erytropoetyna w następstwie współistniejących stanów zapalnych.
Podsumowanie
W najbliższej przyszłości należy spodziewać się wprowadzenia nowszych czynników stymulujących erytropoezę, które poprawią skuteczność i bezpieczeństwo leczenia niedokrwistości towarzyszącej przewlekłym chorobom nerek. Niewątpliwym postępem będzie fakt, że niektóre z tych czynników będzie można podawać parenteralnie raz w dłuższych odstępach czasu (np. CERA), doustnie (np. FG-2216), lub drogą wziewną. Wprowadzenie tych nowych preparatów ułatwi leczenie niedokrwistości zwłaszcza chorych nie wymagających jeszcze dializoterapii, leczonych metodą dializ otrzewnowych oraz po transplantacji nerki.
Ponadto należy oczekiwać, że relacja pomiędzy nakładami a efektami leczenia niedokrwistości z zastosowaniem nowych czynników stymulujących erytropoezę będzie korzystniejsza niż w przypadku stosowanych aktualnie epoetyn czy darbopoetyny. Najbardziej oczekiwane jest jednak to, że nowe czynniki stymulujące erytropoezę przyczynią się do lepszego wyrównania niedokrwistości, poprawy jakości życia, a przede wszystkim do wydłużenia życia chorych z przewlekłymi chorobami nerek.
Piśmiennictwo
1. Eschbach J.W., i wsp.: The anemia of chronic renal failure: pathophysiology and effects of recombinant erythropoietin. Contrib. Nephrol., 1990; 78: 24-36.
2. Eckardt K.U.: Managing a fatefull alliance: anaemia and cardiovascular outcomes. Nephrol. Dial. Transplant., 2005, (Suppl. 6) vi16-vi20.
3. Xue J.L., i wsp.: Anemia treatment in the pre-ESRD period and associated mortality in elderly pateints Am. J. Kidney Dis., 2002, 40, 1153-1161.
4. Locatelli F., i wsp.: Anaemia in hemodialysis patients of five European countries: association with morbidity and mortality in the Dialysis outcomes and Practice patterns Study (DOPPS) Nephrol. Dial. Transplant., 2004, 19 (Suppl. 2) 1-43.
5. Clinical practice guidelines and clinical practice recommendations for anemia in chronic kidney disease in adults. Am. J. Kidney Dis., 2006, 47 (Suppl. 3) S16-S85.
6. Besarab A., i wsp.: The effects of normals compared with low hematocrit values in patients with cardiac disease who are receiving hemodialysis and epoietin. N. Engl. J. Med., 1998, 339, 584-590.
7. Druecke T.B., i wsp.: Normalisation of hemoglobin level in patients with chronic kidney disease and anemia. N. Engl. J. Med., 2006, 355, 2071-2084.
8. Singh A.K., i wsp.: Correction of anemia with epoietin-alfa in chronic kidney disease N. Engl. J. Med., 2006, 355,2085-2089.
9. Watowich S.S.: Activation of erythropoietin signaling by receptor dimerization. Int. J. Biochem. Cell Biol., 1999; 31: 1075-1088.
10. Schellekens H.: Follow on biologics: challenges of the "next generation” Nephrol. Dial. Transplant., 2005, 20 (Suppl. 4) iv31-iv36.
11. Więcek A., Mikhail A.: European regulatory guidelines for biosimilars. Nephrol. Dial. Transplant., 2006, 21 (Suppl. 5) v17-v20.
12. Macdougall I.C.: Recent advances in erythropoietin agents in renal anemia. Semin. Nephrol., 2006, 26, 313-318.
13 Macdougall I.C.: Novel erythropoiesis stimulating protein. Semin. Nephrol., 2000; 20: 375-381.
14. Nissenson A.R.: Novel erythropoiesis stimulating protein for managing the anemia of chronic kidney disease. Am. J. Kidney Dis., 2001; 38: 1390-1397.
15. Jadoul M., i wsp.: Darbepoetin alfa administered once monthly maintains haemoglobin levels in stable dialysis patients. Nephrol. Dial. Transplant., 2004; 19: 898-903.
16. Morreale A., i wsp.: Clinical and economic comparison of epoetin alfa and darbepoetin alfa. Curr. Med. Res. Opin., 2004; 20: 381-395.
17. Jacob A., i wsp.: Antibody-mediated pure red cell aplasia in a dialysis patient receiving darbepoetin alfa as the sole erythropoietic agent. Nephrol. Dial. Transplant., 2006, 21, 2963-2965.
18. Kochendoerfer G.G., i wsp.: Design and chemical synthesis of a homogeneous polymer-modified erythropoiesis protein. Science 2003; 299: 884-887.
19. Macdougall J.C., i wsp.: Pharmacokinetics and pharmakodynamics of intravenous and subcutaneus continuous erythropoietin receptor activator (C.E.R.A.) in patients with chronic kidney disease. J. Am. Soc. Nephrol., 2006, 1, 1211-1215.
20. Haselbeck A., i wsp.: The discovery and characterization of CERA (Continuous Erythropoietin Receptor Activator), an innovative agent for the treatment of anemia. Blood 2002, 100, 227A.
21. Locatelli F., i wsp.: CERA (Continuous Erythropoietin Receptor Activator) maintains hemoglobin levels in dialysis patents when administered subcutaneously up to once every 4 weeks J. Am. Soc. Nephrol., 2005, 15, 543A.
22. Fisher J.W.: Erythropoietin, physiology and pharmacology update. Exp. Biol. Med., 2003; 228: 1-14.
23. Sytkowski A.J., i wsp.: An erythropoietin fusion protein comprised of identical repeating domains exhibits enhanced biological properties. J. Biol. Chem., 1999; 274: 24773-24778.
24. Dalle B., i wsp.: Dimeric erythropoietin fusion protein with enhanced erythropoietic activity in vitro and in vivo. Blood 2001; 97: 3776-3782.
25. Coscarella A., i wsp.: Pharmacokinetic and immunogenic behavior of three recombinant human GM-CSF-EPO hybrid proteins in cynomolgus monkeys. Mol. Biotechnol., 1998; 10: 115-122.
26. Dumont J.A., i wsp.: Delivery of an erythropoietin-Fc fusion protein by inhalation in humans through an immunoglobuline transport pathway J. Aerosol. Med., 2005 Fall, 18, 294-303.
27. Barbone F.P., i wsp.: New epoetin molecules and novel therapeutic approaches. Nephrol. Dial. Transplant., 1999; 14, (Suppl. 2): 80-84.
28. Wrighton N.C., i wsp.: Small peptides as potent mimetics of the protein hormone erythropoietin. Science 1996; 273: 458-464.
29. Johnson D.L., i wsp.: Amino-terminal dimerization of an erythropoietin mimetic peptide results in increased erythropoietic activity. Chem. Biol., 1997; 4: 939-950.
30. www.affymax.com.
31. Lee J.W., i wsp.: Hypoxia-inducible factor (HIF-1) alpha, its protein stability and biological functions. Exp. Mol. Med., 2004; 36: 1-12.
32. Groulx I., Lee S.: Oxygen-dependent ubiquitination and degradation of hypoxia-inducible factor requires nuclear-cytoplasmic trafficking of the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein. Mol. Cell. Biol., 2002; 22: 5319-5336.
33. Zimmer M., i wsp.: Inhibition of hypoxia-inducible factor is sufficient for growth suppression of VHL-/- tumors. Mol. Cancer. Res., 2004; 2: 89-95.
34. Liu C., i wsp.: Suppression of the dual-specificity phosphatase MKP-1 enhances HIF-1 trans-activation and increases expression of EPO. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2003; 312: 780-786.
35. Masson N., Ratcliffe P.J.: HIF prolyl and asparaginyl hydroxylases in the biological response to intracellular O(2) levels. J. Cell. Sci., 2003; 116: 3041-3049.
36. Urquilla P., i wsp.: Upregulation of endogenous erythropoietin (EPO) in healthy subjects by inhibition of hypoxia inducible factor (HIF) prolyl hydroxylase. J. Am. Soc. Nephrol., 2004, 15, 546A.
37. Langsetmo I., i wsp.: Effect of FG-2216 on anaemia and iron transport in rat model of anemia of chronic disease. J. Am. Soc. Nephrol., 2005,15, 548A.
38. Więcek A., i wsp.: Pharmacological stabilization of HIF increases hemoglobin concentration in anemic patients with chronic kidney disease.Nephrol. Dial. Transplant., 2005, 20 (Suppl. 5) v195.
39. La Ferla K., i wsp.: Inhibition of erythropoietin gene expression signaling involves the transcription factors GATA-2 and NF-kappaB FASEB J., 2002, 16, 1811-1813.
40. Imagawa S., i wsp.: A GATA-specific inhibitor (K-7174 rescues anemia induced by Il-1β, TNFα or L-NMMA. FASEB J., 2003, 17,1742-1744.
41. Nakano Y., i wsp.: Oral administration of K-11706 inhibits GATA binding activity, enhances hypoxia-inducible factor 1 binding activity, and restores indicators in an in vivo mouse model of anemia of chronic disease. Blood 2004, 104, 4300-4307.
otrzymano: 2007-01-24
zaakceptowano do druku: 2007-04-02

Adres do korespondencji:
*Andrzej Więcek
Klinika Nefrologii, Endokrynologii i Chorób Przemiany Materii Śl.AM w Katowicach
ul. Francuska 20-24, 40-027 Katowice
tel. (0-32) 255-26-95, fax (0-32) 255-37-26
e-mail: awiecek@spskm.katowice.pl

Postępy Nauk Medycznych 5/2007
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych