Порівняння вмісту активної речовини в різних  препаратах ботулінічного токсину типу А та потенційний вплив на тривалість ефекту в пацієнтів

Ботулінічний нейротоксин типу А блокує вивільнення ацетилхоліну у периферичних холінергічних нервових закінченнях, його застосовують для лікування розладів, що характеризуються надмірною холінергічною нейрональною активністю. Одиниці дії різних препаратів специфічні та невзаємозамінні. Тривалість клінічного ефекту залежить від вмісту активного нейротоксину масою 150 кДа у загальній рекомендованій дозі. До вашої уваги представлено огляд статті M. Field et al. «Abobotulinumtoxin A(Dysport^®), OnabotulinumtoxinA (Botox^®) and IncobotulinumtoxinA (Xeomin^®) Neurotoxin Content and Potential Implications for Duration of Response in Patients», опублікованої у виданні Toxins (2018; 10: 535), де автори порівнювали вміст ботулінічного нейротоксину типу А у трьох доступних на ринку препаратах для визначення їхньої ефективності та тривалості дії.

Застосування ботулінічних нейротоксинів, або ботуло­­нейротоксинів (БоНТ), є загальновизнаним ­способом лікування таких розладів, як дистонія або спас­тич­ність, а також методом естетичної корекції мімічних зморшок обличчя (Simpson et al., 2016; Carruthers et al., 2013). У разі ­ін’єкцій у ­певні групи ­м’язів, БоНТ зумовлюють їх тривале розслаблення, що зменшує вираженість симптомів і сприяє реабілітації пацієнтів, які страждають на рухові розлади (Ashford and Turner-Stokes, 2018).

Така дія — це результат потужної здатності БоНТ тимчасово ­пригнічувати ­вивільнення ацетилхоліну, що спричиняє міорелаксацію і зумовлює використання токсинів для терапев­тичних та естетичних цілей (Foster, 2014; Kuk­­reja and Singh, 2015; Pirazzini et al., 2017).

БоНТ також пригнічують ­вивільнення ацетил­холіну у вегетативних нервових закінченнях, завдяки чому їх застосовують при гіпергідротичних та урологічних розладах (Naumann et al., 2008). Існує декілька ­серотипів БоНТ. Активною речовиною всіх лікарських засобів, крім одного, є боту­лінічний нейротоксин типу A (БоНТ-А).

Сьогодні у світі доступні три препарати БоНТ-А:

1) абоботулотоксин A (Диспорт®, Іпсен);

2) онаботулотоксин A (Ботокс^®, Аллерган);

3) інкоботулотоксин A (Ксеомін, Мерц Фарма) (Foster, 2014).

Є також інші препарати БоНТ, але нині вони доступні лише на обмежених ринках. У представленому досліджен­ні вчені порівнювали тільки три препарати БоНТ, які доступні у всьому світі. Технологія виробництва кожного зі згаданих препаратів — унікальна; до того ж вони містять різні допоміжні речовини (Pickett, 2014). Попри відмінності між трьома цими продуктами, терапевтичний ефект у всіх випадках опосередковується БоНТ-А, який має ­молекулярну масу 150 кДа і складається з легкого та важкого ланцюгів.

Важкий ланцюг спричиняє специфічне зв’язування з пре­синаптичною мембраною аксона (HC-домен) і транс­локацію (HN-домен) легкого ланцюга токсину до ­цитозолю нервового закінчення.

Легкий ланцюг містить протео­літичний домен і відпові­дає за каталітичну активність і субстратну специфічність БоНТ усередині нейрона (Pirazzini etal., 2017; Montal, 2010).

Через різницю між препаратами БоНТ-А кожен із них має свої рекомендації щодо дозування, які ­ґрунтуються на одиницях дії (ОД), початково встановлених за ­допомогою тестів на летальність мишей (Sesardic, 2012).

Тести на летальність для визначення ОД відрізняються для вказаних продуктів і є чутливими до деяких чинників, ­зокрема мишей, що використовується, віку, статі та умов ­утримання тварин (як-от цикли світла / ­темряви та час ­годування), часу ­експериментального введення та ­буфера для приготування розчину (Hambleton and Pickett, 1994; Omary etal., 2016). Цим зумовлені відмінності одиниць ­дії, які ­специфічні для кожного препарату і не є взаємо­замінними. ­Власне, ­через таку нееквівалентність реко­мендована кількість одиниць дуже різниться ­залежно від препарату.

Наприклад, у разі ­спастичності верхніх ­кінцівок у дорослих загальні рекомен­довані дози, відпо­відно до ­інструкцій, затверджених Управлінням ­з конт­ролю за ­харчовими ­продуктами та лікарськими засобами США (FDA), є ­такими: Диспорт® — 1000 ОД, Ботокс® — 400 ОД та Ксео­мін — 400 ОД; для ­естетичної корекції глабелярних зморшок затвердженими ­дозами є: для препарату Диспорт® — 50 ОД, для Ботокс® — 20 ОД і для Ксеоміну — 20 ОД (Ipsen Biopharmaceuticals’ Inc. Prescribing Information: Dysport®, 2018; Allergan’ Inc. Prescribing Information: Botox®, 2018; Merz Pharmaceuticals, L. Prescribing Information: Xeomin®, 2018).

Ефективність лікування препаратами БоНТ-А як за неврологічними, так і за естетичними ­показаннями залежить від багатьох чинників, а саме: від ступеня тяжкості ­захворювання або втрати пацієнтом ­працездатності; мети лікування, а ­також методики введення препа­рату (дозування та кількості ­м’язів, у які було виконано ін’єкцію); досвіду лікаря та комплексного підходу до ­лікування, що забезпечує достатню реа­білітацію та належну ­підтримку водночас з ін’єкціями БоНТ-А (Esquenazi et al., 2010; Grigoriu et al., 2015; Prazeres etal., 2018; Mathevon et al., 2018; Giordano et al., 2017).

На молекулярному рівні наявні й інші чинники, що можуть мати вплив на ефективність такого ­лікування. Тож здатність БоНТ-А зв’язуватись з пресинаптичною мембраною аксона, проникати всередину та достав­ляти легкий ланцюг до мішені відіграє ­певну роль, як і протеолітична активність легкого ­ланцюга, ­тобто швидкість, із якою він розщеплює свою мішень — білковий комплекс SNARE, блокуючи в такий спосіб вивільнення нейро­медіатора. Кількість молекул БоНТ-А масою 150 кДа також ­суттєво впливає на клінічну ефективність: чим вона більша, тим вищою є здатність розщеплювати субстрат — SNARE (Gardner and Barbieri, 2018). Зокрема, загальний вміст клостридіального білка у трьох основних ­комерційно доступних препаратах БоНТ-А: Диспорт® — 4,35 нг на ­флакон 500 ОД; Ботокс® — 5 нг на флакон 100 ОД; Ксеомін — 0,6 нг на флакон зі 100 ОД (Panjwaniet al., 2008; Allergan’ Inc. Prescribing Information: Botox®, 2018; Jost et al., 2007).

Проте, на думку J. Frevert (2010), ці значення відображають не тільки вміст активного нейротоксину, а й комплексо­утворюючих білків (у разі їх наявності). Щодо ­активності нейротоксинів, а отже, клінічної ефективності, важливим є саме вміст активного нейротоксину масою 150 кДа. Дослідник уперше виміряв його вміст у ­препаратах Диспорт®, Ботокс® і Ксеомін за допомогою чутливого «сендвіч»-варіанта імуноферментного аналізу (ІФА). Дослід­жен­ня M. Field etal. (2018) розширили ­роботу J. Frevert, порівнюючи кількість молекул БоНТ-А та протеолітичну активність у вказаних основ­них комерційно доступних препаратів.

Різниця між одиницями активності означає, що кількість активного нейротоксину в кожному препараті не може бути безпосередньо порівняна, адже одна одиниця препарату ­Диспорт® не дорівнює одній одиниці препарату Ботокс®, яка, ­своєю чергою, не дорівнює одній одиниці препарату Ксеомін. Однак кожен із них містить нейротоксин моле­кулярною масою 150 кДа й різну кількість певних додаткових речовин.

Для прямого порівняння кількості активного нейротоксину в кожному зі згаданих препаратів автори проаналізували кількість цього білка масою 150 кДа (у нано­грамах) у кожному флаконі Диспорт®, Ботокс® і Ксеомін, використовуючи «сендвіч»-ІФА з анти­тілами BoLISA® та порівняли ці показники із зазначеними в інструкціях препаратів одиницями дії.

Матеріали та методи дослід­жен­ня

Для дослід­жен­ня активності легкого ланцюга нейротоксину в кожному препараті БоНТ-А автори використовували метод EndoPep, за якого певний пептид субстрату розщеп­люється токсином (Kalb et al., 2006).

Через певний час інку­бації вимірювали концентрацію розщепленого ­пептиду. Ці ­значення, отримані з використанням препаратів БоНТ-А, порів­нювали з різними концентраціями при застосуванні ­ета­лонного БоНТ-А (Kalb et al., 2015). Саме еталонну кількість БоНТ-А, що забезпечує рівень розщеплення, еквівалентний під час використання певного препарату, брали за основу для встановлення активності легкого ланцюга у препараті.

В оригінальній статті S. R. Kalb etal. (2015) ­ботулінічні нейротоксини було виділено із харчових матриць за ­допомогою магнітних гранул, завантажених ­антитілами, із подальшим проведенням реакції EndoPep.

M. Field etal. (2018) вирішили пропустити етап ­ізоляції через ­низку причин. Препарати БоНТ-А розчиняли в ­суміші для ­проведення дослід­жен­ня активності за ме­то­дом EndoPep.

Розщеплені ­пеп­тиди M. Field etal. ана­лі­зу­вали за допомогою капілярного електрофорезу і ­лазерно-індукованої флуоресценції з флуоресцентно ­міченими пептидами ­субстрату, а не за допомогою мас-спектрометрії (Van Uhm etal., 2015).

Результати дослід­жен­ня

Згідно з отриманими під час дослід­жен­ня ­результатами, препарат Диспорт® містить більшу кількість активного нейротоксину порівняно з препаратами Ботокс® та Ксео­мін у разі застосування доз, рекомендованих FDA для ­лікування спастичності верхніх і нижніх кінцівок у дорослих та естетичної корекції глабелярних зморшок.

Оскільки всі три препарати БоНТ-А схвалені для використання за вказаними показаннями, було ­здійснено ­пряме порівняння затверджених доз. Дані аналізу за методом EndoPep не ­продемонстрували суттєвих відмінностей щодо активності легкого ­ланцюга БоНТ-А у ­складі трьох згаданих препаратів. Хоча в разі використання ­Диспорт® більша кількість ­активного нейро­токсину ­вводиться у рекомендованих дозах, ніж при ­застосуванні двох ­інших препаратів.

Тривалість міорелаксації, спричинена БоНТ-А, залежить від ­кількості ­активного нейротоксину, що застосовується, тому препарат Диспорт® у рекомендованій дозі потенційно сприяє подовженню постін’єкційної денервації та тривалості дії порівняно з іншими препаратами.

Кількість ботулінічного нейротоксину типу А молекулярною масою 150 кДа

Три партії препаратів Диспорт®, Ботокс® та Ксеомін аналізували за допомогою трьох відборів проб за методом «сендвіч»-ІФА із використанням пари антитіл, специфічних для білка БоНТ-А масою 150 кДа. Кількість БоНТ-А вимірювали за допомогою екстраполяції на стандартну криву для рекомбінантного БоНТ-А (рБоНТ-А), ­проаналізовану в ­згаданому дослід­жен­ні. ­Раніше було ­продемонстровано, що активність рБоНТ-А ідентична дії очищеного природного БоНТ-А, ­отриманого з комерційних джерел (Hooker et al., 2016; Kalinichev etal., 2016).

Таблиця 1. Кількість активного нейротоксину А масою 150 кДа у препаратах Диспорт®, Ботокс® і Ксеомін

Таблиця 1. Кількість активного нейротоксину А масою 150 кДа у препаратах Диспорт®, Ботокс® і Ксеомін

У таблиці 1 наведено середню кількість активного нейро­токсину масою 150 кДа на флакон, виміряну для ­кожного препарату в трьох пробах для кожної партії, та середню кількість активного нейротоксину для кожного окремо препарату. Флакон 500 ОД препарату Диспорт® містив 2690 ± 30 пг БоНТ-А, флакон 100 ОД препарату Ботокс® — 900 ± 30 пг БоНТ-А, а флакон 100 ОД препарату Ксеомін — 400 ± 10 пг. Автори використовували ці середні ­значення для розрахунку кількості активного нейроток­сину (пг) на одиницю дії. Середнє значення пг/одиницю дії дорівнює: 5,38 ± 0,07 для препарату Диспорт®; 9,04 ± 0,3 для препарату Ботокс® та 4,03 ± 0,06 для Ксеоміну.

Щоб представити результати у клінічно доречний спосіб, дослідники розрахували кількість БоНТ-А в максимальних рекомендованих дозуваннях для лікування ­спастичності верхніх і нижніх кінцівок у дорослих та есте­тичної корекції глабелярних зморшок (табл. 2).

Таблиця 2. Загальна кількість активного нейротоксину А масою 150 кДа у максимальних рекомендованих дозах препаратів

Таблиця 2. Загальна кількість активного нейротоксину А масою 150 кДа у максимальних рекомендованих дозах препаратів

Порівняння активності легкого ланцюга в препаратах БоНТ-А

Результати відносної активності легкого ланцюга БоНТ-А на пікограм нейротоксину для трьох препаратів підтвер­дили, що середні відмінності щодо ­їхньої активності відрізняються несуттєво: у межах від 0 ± 180 до 290 ± 290; і є статистично незначущими.

Отже, отримані дані підтверджують, що між ­препаратами БоНТ-А немає ­суттєвих відмінностей щодо активності легкого ланцюга нейро­токсину і молекули нейротоксину масою 150 кДа в кожному препараті однаково активні.

Обговорення

Дослідники виявили помітні відмінності щодо кіль­кості нейротоксину в кожній одиниці дії різних комерційних препаратів БоНТ-А (Диспорт®, Ботокс® та Ксеомін). Це, своєю чергою, зумовлює значущу різницю щодо кількості активного нейротоксину ­молекулярною ­масою 150 кДа на флакон кожного препарату. Тобто підтверджено відмінність та невзаємозамінність одиниць дії різних препаратів БоНТ-А.

FDA затверджує дозування препаратів БоНТ-А на підставі доз, застосування яких у клінічних ­дослідженнях є безпечним і ефективним. Так, у рекомендованих FDA дозах препарат Диспорт® містить більшу кількість актив­ного нейротоксину, ніж інші препарати БоНТ-А. Наприк­лад, для лікування спастичності верхніх кінцівок кількість активного нейротоксину, при застосуванні мак­симальної дози, схваленої FDA, дорівнює 5,38 нг для ­препарату Диспорт® (1000 ОД: 2 флакони по 500 ОД); 3,62 нг для ­препарату Ботокс® (400 ОД: 4 флакони по 100 ОД) та 1,61 нг для препарату Ксеомін (400 ОД: 4 ­флакони по 100 ОД). ­

Аналогічні відмінності виявлено також щодо ­дозувань, схвалених для естетичної ­корекції ­глабелярних ­зморшок. Так, при застосуванні дози, схваленої FDA, кількість актив­ного нейротоксину дорівнює: 270 пг для ­препарату Диспорт® (доза 50 ОД), 180 пг для Ботокс®­ (доза 20 ОД) та 80 пг для Ксеоміну (доза 20 ОД). Попри такі відмінності, усі три згадані ­препарати БоНТ-А мають ­подібний профіль безпеки. Відповідно до даних визначення кіль­кості активного нейро­токсину у флаконах препарату ­Диспорт® 300 і 500 ОД, ­отримані ­значення були відповідними: 5,38 (± 0,07) пг/ОД для ­флакона на 500 ОД і 6,02 (± 0,39) пг/ОД для флакона 300 ОД.

Отже, висновки щодо кількості введеного ­токсину відносно інших продуктів, зроблено на підставі значень, отриманих для флакона, що містить 500 ОД, також є застосовними до флакона, що містить 300 ОД. За даними аналізу виявили, що молекули ­активного нейро­токсину масою 150 кДа в різних препаратах БоНТ-А мали еквівалентну активність легкого ­ланцюга. Тобто одна молекула препарату Диспорт® мала таку саму активність легкого ланцюга, що й одна молекула препарату Ботокс® або Ксеомін. Це не дивно, зважаючи на те, що всі ці вказані препарати вироблено із застосуванням штаму ­Hall ­бактерій Clostridium botulinum, які містять підтип А1 БоНТ-А.

Під час клінічних досліджень препарату Диспорт® у ­дорослих зі спастичністю верхніх і нижніх кін­цівок та у ­дітей зі спас­тичністю нижніх кінцівок засто­сування ­повторних ін’єкцій сприяло поліпшенню активних ­рухів і функції (Gracies et al., 2015, 2017; Delgado et al., 2016, 2017). Профіль безпеки, продемонстрований у цих дослі­д­жен­­нях, був подібним до профілів інших ­препаратів БоНТ-А у ­дозуванні згідно з інструкціями. Важливо, щоб порівняння ­кількості активного нейро­токсину між різними ­препаратами, який вводиться за різними показаннями, проводили саме у ­контексті рекомен­дованої дози. ­Її ­дотримання гарантує ­відсутність під­вищеного ­ризику ­імуногенності, адже частота ­утворення нейтралізуючих анти­тіл є ­низькою для всіх препаратів при дозу­ванні відповідно до їхніх інструкцій (Lacroix-Desma­zesa et al., 2017).

У чинних інструкціях для застосування препаратів БоНТ-А зазначено, що інтервали між їх ­введеннями мають становити принаймні 12 тижнів (Sheean et al., 2010). Хоча наразі бракує досліджень, у яких ретельно б оцінювали, ­через який час потрібні повторні ін’єкції БоНТ-А. Як відомо, у проведених нещодавно дослідженнях за участю дорослих зі спастичністю застосовували ­гнучкі інтервали для повторних ін’єкцій.

Пацієнти, які отримували лікування препаратом Диспорт®, здебільшого не потребували повторної ­ін’єкції упродовж набагато ­довшого періоду, ніж стандартні 12 тижнів: 36,9 % дорослих зі спастичністю верхніх кінцівок і 20,1 % дорослих зі спастичністю нижніх кінці­вок у відкритій фазі дослідження (Gracies et al., 2017; O’Dell et al., 2017).

Схожий результат спостерігали в дослід­жен­ні ефективності препарату Диспорт® у дітей зі спастич­ністю ­нижніх кінцівок, а саме 74,0 % пацієнтів у подвійному сліпому дослідженні не потребували повторної ін’єкції через 12 тижнів після попередньої (Delgado et al., 2017).

Добре відомо, що кількість введеного активного БоНТ-А позитивно корелює з тривалістю дії. Ця залежність (доза-­тривалість) ­чітко продемонстрована на моделях тварин, а ­взає­мозв’язок доза-­ефект спостерігали у пацієнтів зі спас­тич­ністю верхніх ­кінцівок (Keller, 2006; O’Dell et аl., 2017).

Автори дійшли ­висновку, що більша кількість молекул активного БоНТ-А масою 150 кДа у дозах препарату Диспорт®, яку вводили у вищезазначених дослідженнях, ­зумовлює більш тривалий період стійкого полегшення симптомів між ін’єкціями і дає змогу ­зменшити їх ­частоту, сприяючи зниженню витрат у системі охорони здоров’я. Також у цих дослід­жен­нях фіксували клінічне ­поліпшення й хорошу переносимість препарату.

Висновки

Вчені дійшли висновку, що препарат Диспорт® містить помітно більшу кількість активного ­БоНТ-А в дозах, схвалених FDA для ­лікування спастичності верхніх і нижніх кінцівок у дорослих та естетичної корекції глабелярних зморшок, ніж Ботокс® і Ксеомін. ­Більша кількість активного нейротоксину може збільшити ­тривалість блокування вивільнення нейро­медіатора в нервово-­м’язовому синапсі після введення препарату Диспорт®, що може призвести до клінічно довшої тривалості ­ефекту, що зумовлює ­­користь для пацієнтів, ­доглядальників і системи ­охорони здоров’я.

Підготувала Наталія Купко