Безопасность, фармакокинетика и эффекты LGD-4033
С возрастом мужчины и женщины теряют мышечную массу, мышечную силу и силу ног, в основном из-за преимущественной потери мышечных волокон 2го типа. Саркопения, возрастная потеря мышечной массы и силы, увеличивает риск падений, переломов, инвалидности и снижает качество жизни. Аналогичным образом, течение многих заболеваний, таких как хроническая обструктивная болезнь лёгких, терминальная стадия болезни почек и некоторые виды рака, характеризуется потерей мышечной массы и физических функций, что способствует ограничению подвижности и инвалидности. Таким образом, существует неудовлетворённая потребность в анаболической терапии, которая улучшает физическую функцию и снижает бремя инвалидности у людей, испытывающих функциональные ограничения из-за старения или болезни. Среди различных кандидатов на анаболическую терапию, стимулирующую функцию, которые находятся в стадии разработки, андрогены находятся в разработке дальше всего.
Введение тестостерона увеличивает мышечную массу и силу, но опасения относительно его потенциального неблагоприятного воздействия на простату ограничивают энтузиазм по поводу его использования в качестве анаболической терапии и мотивируют усилия по разработке селективных модуляторов андрогенных рецепторов (SARM), новый класс лигандов андрогенных рецепторов. Последнее десятилетие стало свидетелем значительных фармацевтических усилий по разработке нестероидных SARMs для лечения атрофии мышц и функциональных ограничений, связанных с острыми и хроническими заболеваниями и старением. LGD-4033 представляет собой нестероидный пероральный SARM, который связывается с рецептором андрогена с высоким сродством и селективностью. На животных моделях LGD-4033 продемонстрировал анаболическую активность в мышцах, антирезорбтивную и анаболическую активность в костях, а также высокую селективность в отношении мышц по сравнению с простатой.
Дизайн исследования
Это было двойное слепое плацебо-контролируемое исследование с многократным увеличением дозы LGD-4033 один раз в день у здоровых мужчин.
В исследовании участвовали некурящие, здоровые мужчины в возрасте от 21 до 50 лет с индексом массы тела от 18 до 32, способные дать информированное согласие. Были исключены субъекты, у которых было активное заболевание, ПСА >3 нг/мл, АСТ или АЛТ >1,5 раз выше верхнего предела нормы, гематокрит <37% или >48%, креатинин >2,0 мг/дл и ЛПВП <40 мг/дл; в течение прошлого года употреблял анаболические стероиды, рекомбинантный гормон роста человека, дегидроэпиандростерон и андростендион; или употребляли какой-либо лёгкий наркотик.
Исследование
Три дозы — 0,1, 0,3 и 1,0 мг — оценивались по сравнению с плацебо. Каждую дозу LGD-4033 или плацебо вводили ежедневно перорально с 8 унциями воды после ночного голодания. Всего было введено 20 доз в течение 21 дня; на второй день доза не вводилась, чтобы обеспечить возможность отбора проб ФК в течение 48 часов после первой дозы. За 21-дневным периодом лечения следовал 5-недельный период наблюдения.
Субъекты были рандомизированы в группу активного препарата или плацебо на основе схемы рандомизации, определенной протоколом: шесть активных пациентов и двое плацебо в когорте по 0,1 мг; 10–12 активных и 10–12 плацебо в когортах 0,3 мг и 1,0 мг. Поправка к протоколу после завершения группы с дозой 1,0 мг добавила 12 активных субъектов и шесть субъектов, получавших плацебо, в группу с дозой 0,1 мг. Первоначально испытуемым назначали либо плацебо, либо 0,1 мг LGD-4033 в день. По завершении каждого уровня дозы данные о безопасности рассматривались Группой по безопасности и отдельно Советом по мониторингу данных и безопасности, который определял, можно ли повысить дозу до более высокого уровня на основе заранее определённых критериев безопасности. Повышение дозы продолжалось только в том случае, если при более низкой дозе наблюдался приемлемый профиль безопасности без клинически значимой и/или неожиданной токсичности.
Исследование представляло собой двойное слепое исследование со скрытой рандомизацией. Субъекты и исследовательский персонал не знали о вмешательстве. Только биостатистик и Служба по исследованию лекарственных средств знали о принадлежности субъекта к группе. Служба по расследованию лекарственных средств поддерживала код рандомизации и распределяла исследуемый препарат на основе списка рандомизации.
Результаты
Основная цель заключалась в оценке безопасности и переносимости возрастающих доз LGD-4033 после повторного перорального приёма один раз в день в течение 21 дня. Вторичные цели включали определение фармакодинамики LGD-4033 и его влияния на FSR смешанных мышц. Кроме того, мы исследовали влияние 21 дня приёма LGD-4033 на максимальную произвольную силу, измеренную методом одного повторного максимума, и физическую функцию, оценённую по способности подниматься по лестнице, предполагая, что 21-дневная продолжительность может быть недостаточно длительной, чтобы полностью объяснить анаболическое воздействие SARM на безжировую массу тела, мышечную силу и физическую функцию.
Протокол анализов
Концентрации LGD-4033 измерялись с использованием проверенного метода жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии в венозной крови, собранной через 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 28, 32 и 48 часов после первой дозы. Приём препарата один раз в день возобновили на 3-й день в течение 20 дней, а на 21-й день собирали венозную кровь в 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 28, 32, 48, Через 72, 96, 120 и 168 часов после введения дозы на 21 день.
Лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, адренокортикотропный гормон, кортизол, общий и свободный тестостерон, уровни ГСПГ, и липиды плазмы периодически измерялись в течение 21-дневного периода вмешательства, а также через 7 и 35 дней после прекращения приёма препарата. Безжировая и жировая масса измерялись исходно, а также на 20 и 28 дни. Сила жима ногами, а также сила и скорость подъёма по лестнице оценивались на исходном уровне и между 23 и 25 днями.
Состав тела оценивали с помощью двухэнергетического рентгеновского абсорбциометрического сканера. Чтобы измерить силу жима ногами, испытуемые подвергались разминке всего тела, после чего выполнялся один подход из 5–10 повторений с использованием 40–60% от расчётного максимума. После соответствующих периодов отдыха между попытками испытуемые поднимали все более тяжёлые веса, пока испытуемый не мог завершить подъем. Последнее успешно выполненное упражнение записывалось как максимум в одно повторение.
Тест подъёма по 12-ступенчатой лестнице требовал от испытуемых подняться по лестнице с высотой ступеньки 17 см как можно быстрее, при этом время регистрировалось путём активации выключателей на 8-й и 12-й ступеньках. После ознакомления были проведены две попытки, в которых лучшее время принималось за подъем по лестнице. Мощность рассчитывали по затраченному времени, массе тела и вертикальному расстоянию.
Скорость синтеза белка
В 1-й и 20-й дни, в 7 часов утра в вену предплечья каждой руки вводили катетер 18-го калибра: один для забора крови и один для инфузии индикатора. Исходные образцы крови были взяты для анализа обогащения аминокислотами из одной руки. В 8 часов утра начинали постоянную инфузию L-фенилаланина и поддерживали её в течение 6 часов. Венозную кровь получали на 0, 60, 120, 150, 165, 180, 195, 210, 240, 300, 330, 345 и 360 минутах во время инфузии. Две биопсии мышц (100–300мг) были взяты через 180 и 360 минут от латеральной широкой мышцы бедра, примерно на 10–15 см выше колена и мгновенно заморожены в жидком азоте для хранения до анализа.
Образцы мышц взвешивали и белки осаждали. Внутриклеточное обогащение фенилаланином определяли путём экстракции с помощью катионообменной хроматографии и газовой хроматографии-масс-спектрометрии. Оставшийся осадок, содержащий связанные смешанно-мышечные белки, неоднократно промывали, сушили и гидролизовали. Аминокислоты в гидролизате были экстрагированы, дериватизированы и проанализированы.
Гормональные анализы
Общий тестостерон измеряли с помощью жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии, а свободный тестостерон рассчитывали с использованием опубликованного уравнения закона действия масс. Сывороточный лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон и ГСПГ измеряли с помощью двух сайт-направленных иммунофлюорометрических анализов.
Результаты
В общей сложности 389 субъектов были проверены лично, 131 соответствовал критериям участия и 76 были рандомизированы. Восемь субъектов были либо исключены из наблюдения, либо прекращены, а 68 субъектов завершили исследование.
Участники были молодыми (средний возраст 37 лет), худощавыми (ИМТ 25,8) и имели нормальный уровень тестостерона, лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирующего гормона. Группы были схожи по своим исходным характеристикам.
Безопасность
LGD-4033 был безопасен и хорошо переносился во всех дозах. Частота нежелательных явлений была одинаковой в группах, принимавших плацебо, и в группе с любой дозой. Головная боль, боль, связанная с мышечной биопсией, и сухость во рту были наиболее частыми явлениями и не зависели от дозы. Больше инфекций верхних дыхательных путей наблюдалось в группе LGD-4033, принимавшей 1,0 мг, но эти явления не считались связанными с препаратом. Никаких тяжёлых или серьёзных нежелательных явлений, связанных с приёмом препарата, не наблюдалось. Один гастроэнтерит (группа 0,3мг) был тяжёлым, но не он не был связан с исследуемым препаратом. Прекращения исследования из-за нежелательных явлений не было. Клинически значимых изменений показателей печёночных ферментов, гематокрита, ПСА или электрокардиограммы при любой дозе не наблюдалось.
Фармакокинетика
LGD-4033 продемонстрировал длительный период полувыведения (24–36 часов) и линейную ФК (Рисунок 1). Наблюдалось пропорциональное дозе увеличение концентраций LGD-4033 в дни 1 и 21. Концентрации LGD-4033 в сыворотке были почти в три раза выше в день 21, чем в день 1, что отражает накопление при многократном приёме. Средние площади под кривой концентрации препарата на 21 день составляли 19, 85 и 238нг 24 часа/мл соответственно у мужчин, получавших 0,1, 0,3 и 1,0 мг LGD-4033 ежедневно.
Уровни гормонов
Наблюдалось дозозависимое подавление уровня общего тестостерона и ГСПГ от исходного уровня до 21-го дня (Рисунок 2). Подавление свободного тестостерона отмечалось только при дозе 1,0 мг. Подавление общего тестостерона было больше, чем свободного тестостерона. Уровни лютеинизирующего гормона в сыворотке не показали каких-либо значимых изменений по сравнению с исходным уровнем, тогда как уровни фолликулостимулирующего гормона были подавлены только в группе, принимавшей дозу 1,0 мг (Рисунок 2D и E). После прекращения приёма LGD-4033 уровень гормона вернулся к исходному уровню к 56-му дню.
Липиды плазмы
Общий холестерин и холестерин ЛПНП существенно не изменились по сравнению с исходным уровнем при любой дозе. Холестерин ЛПВП снизился по сравнению с исходным уровнем при дозах ≥0,3 мг; Холестерин ЛПВП вернулся к исходному уровню после прекращения приёма препарата. Уровни триглицеридов снизились по сравнению с исходным уровнем при всех дозах.
Состав тела
БМТ увеличивалась в зависимости от дозы (p для тенденции = 0,04;Рисунок 3А). Увеличение БМТ составило в среднем 1,21 кг при дозе 1,0 мг (p = 0,047 по сравнению с плацебо). Увеличение БМТ коррелировало с дозой. Жировые массы (Рисунок 3В) существенно не изменилась. Увеличение массы аппендикулярных скелетных мышц в группах 0,3 и 1,0 мг существенно не отличалось от такового в группе плацебо (изменение по сравнению с исходным уровнем -0,2, 0,04, 0,47 и 0,37 кг для плацебо, 0,1, 0,3 и 1,0 кг).
Мышечная производительность и физическая функция
Увеличение силы в среднем составило 68,3 Н при дозе 1,0 мг, но это изменение существенно не отличалось от такового в группе плацебо (Рисунок 3С). Скорость и мощность подъёма по лестнице выявили тенденцию к дозозависимому улучшению, но эти изменения не достигли статистической значимости.
Скорости синтеза смешанного мышечного белка
Концентрации фенилаланина в плазме существенно не менялись от 180 до 360 минут, что указывает на достижение устойчивого состояния.
Выводы
LGD-4033 был безопасен и хорошо переносился в диапазоне доз, которые оценивались в течение 3-недельного периода. Даже в течение этого короткого периода приёма были явные доказательства андрогенной активности соединения, что отражалось в увеличении БМТ и значительном подавлении уровней тестостерона, ГСПГ и уровня холестерина ЛПВП. Несмотря на очевидную андрогенную активность, сывороточный ПСА существенно не изменился. Исследование также выявило другие привлекательные фармакокинетические характеристики препарата, в том числе длительный период полувыведения из крови, системное воздействие, пропорциональное дозе, и надёжную связь между дозой и результатами.
Исследование имело много особенностей хорошего дизайна; распределение субъектов путём рандомизации, скрытой рандомизации, ослепления и независимой оценки данных о безопасности. Поскольку исследование проводилось с возрастающей дозой, оно также имело некоторые присущие ему ограничения. Дозы исследуемого препарата вводились последовательно, в порядке возрастания, а не в случайном порядке. Размер выборки, хотя и значительно больше, чем в большинстве исследований фазы I с возрастанием дозы, не был основан на соображениях размера эффекта, поскольку основной целью исследования было установление безопасности и переносимости, а не эффективности. Аналогичным образом, трёхнедельная продолжительность исследования не была рассчитана на демонстрацию максимального воздействия на массу и мышечную силу скелетных мышц, которые не были основными результатами исследования. В свете этих присущих ограничений особенно примечательно, что за этот короткий период был очевиден значительный дозозависимый прирост БМТ, что указывает на значительную андрогенно-анаболическую активность этого SARM на скелетные мышцы.
Следует отметить несколько привлекательных особенностей этого SARM. Длительный период полувыведения позволяет применять его один раз в день или даже реже. Ежедневное введение препарата было связано с пропорционально дозозависимым увеличением системного воздействия, что приводило к предсказуемому накоплению при многократном приёме. Имелась надёжная связь между дозой и концентрацией в плазме. Средняя площадь под кривой (AUC) у мужчин, получавших дозы 0,3 и 1,0 мг, превышала AUC препарата, который оценивался как эффективный у обезьян, и все три дозы давали AUC, которые превышали AUC, оценённый как эффективный у обезьян.
Как это типично для всех пероральных андрогенов, пероральное введение LGD-4033 было связано со значительным подавлением уровня холестерина ЛПВП в дозе 1,0 мг. Уровни триглицеридов также снизились, но уровень холестерина ЛПНП не изменился. Ни механизм, ни клиническое значение подавления ЛПВП пероральными андрогенами до конца не изучены. Согласно эпидемиологическим исследованиям, холестерин ЛПВП отрицательно связан с риском развития ишемической болезни сердца; однако фармакологически индуцированные изменения уровня холестерина ЛПВП не обязательно связаны с изменениями сердечно-сосудистого риска. На животных моделях степень антиатерогенного эффекта холестерина ЛПВП определяется скорее механизмом модификации ЛПВП, чем изменениями уровней ЛПВП. Таким образом, было обнаружено, что повышение уровня холестерина ЛПВП вследствие перепроизводства АпоА1, а не ингибирования катаболизма ЛПВП, оказывает атеропротекторное действие. Эффект снижения уровня ЛПВП пероральных андрогенов объясняется активацией рецептора-мусорщика B1 и печёночной липазы, которые участвуют в катаболизме ЛПВП. Ни гиперэкспрессия рецептора-мусорщика B1, ни гиперэкспрессия печёночной липазы не были связаны с ускорением атерогенеза, хотя повышенная экспрессия каждого из них связана со снижением уровня холестерина ЛПВП. Таким образом, клиническое значение снижения ЛПВП, связанного с пероральными андрогенами, остаётся неясным. Необходимы долгосрочные исследования для выяснения влияния длительного применения SARM на сердечно-сосудистые риски.
Ожидается, что экзогенные андрогены снизят уровень эндогенного тестостерона. Однако в доклинических моделях было показано, что LGD-4033 увеличивает минеральную плотность костной ткани, образование надкостницы и силу изгиба бедренной кости. Также было показано, что другие SARM поддерживают показатели сексуальной функции на модели орхиэктомированных грызунов.
Механизмы, с помощью которых андрогены увеличивают мышечную массу, остаются не до конца изученными. Введение тестостерона вызывает гипертрофию мышечных волокон как 1го, так и 2го типа. Гипертрофия мышечных волокон может быть результатом либо увеличения синтеза мышечного белка, либо снижения его деградации. Исследование не выявили существенной разницы в фракционном синтезе мышечного белка между группами плацебо и активным препаратом в дозе 0,3 мг. Предыдущие исследования на людях и животных показали ингибирование путей мышечного протеолиза и деградации мышечного белка во время введения тестостерона как потенциальные механизмы увеличения мышечной массы. Тестостерон также увеличивает количество сателлитных клеток, способствуя их пролиферации и дифференцировке. Эти механизмы не были исследованы в данном исследовании.
За последнее десятилетие появился ряд нестероидных SARMs от нескольких фармацевтических компаний. В настоящее время SARMs разрабатываются как новый класс анаболической терапии, способствующей улучшению функций, для лечения потери мышечной массы и функций, связанной со старением и болезнями, раковой кахексией, остеопорозом и другими состояниями, связанными с потерей мышечной массы. Это трёхнедельное исследование 1й фазы, демонстрирующее безопасность и переносимость LGD-4033, а также значительный прирост мышечной массы и силы, открывает путь для долгосрочных испытаний эффективности на одной или нескольких популяциях пожилых людей, которым могут быть показаны SARM. Краткосрочные показания к тяжёлым состояниям, таким как раковая кахексия или функциональные ограничения после острого заболевания или перелома бедра, могут обеспечить более привлекательный профиль «риск/польза» для первоначальных испытаний SARM, чем долгосрочные показания, например, саркопения, связанная со старением.
