Преодолеть [гематоэнцефалический] барьер
24.08.2010
5722
0
57220
[lib]1gdnf.jpg[/lib]
капитан
В 2004 г. профессор эндокринологии из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (University of California) Вильям Падридж (William Pardridge) основал небольшую биотехнологическую компанию ArmaGen Technologies, состоящую лишь из пяти человек. Свою деятельность исследовательская группа начала с разработки метода лечения некоторых нейродегенеративных заболеваний с помощью введения в мозг синтетического терапевтического белка, называемого AGT-190. В этом году ученые вплотную приблизились к поставленной цели: получено разрешение от Управления по Контролю за Качеством Пищевых Продуктов и Лекарственных Средств США (Food and Drug Administration (FDA)) на проведение клинических испытаний данного белка.
капитан
По словам Падриджа, AGT-190 действует наподобие Троянского Коня. AGT-190 является гибридным белком, представляющим собой комплекс лиганда к рецептору инсулина и связанный с ним белковый фактор GDNF (нейротрофический фактор, получаемый из глиальных клеток (glial-cell-derived neurotrophic factor), способствующий восстановлению нервных клеток и защищающий их от гибели. Сам по себе GDNF, введенный в кровоток, не способен достичь клеток центральной нервной системы, но AGT-190, несущий в своем составе GDNF, проникает через гематоэнцефалический барьер, разделяющий системный кровоток организма и кровеносную систему головного мозга. Большое количество отчетов об исследованиях на животных и доказательства, полученные в результате первых клинических испытаний, свидетельствуют о том, что GDNF может останавливать прогрессирующее повреждение нервных клеток, происходящее, например, после инсульта, а также замедлять и даже предотвращать гибель нервных клеток, происходящую при болезнях Паркинсона и Хантингтона [1].
капитан
«Ажиотаж вокруг факторов роста, таких как GDNF, происходит не только из-за их защитных функций, но также из-за возможности восстановления нервных клеток мозга», - говорит вице-президент исследовательских программ Фонда Изучения Болезни Паркинсона имени Майкла Фокса (Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research) (США) Тодд Шерер (Todd Sherer), вложивший к настоящему моменту в гранты по изучению GDNF около 20 миллионов долларов США.
На сегодняшний день остается нерешенной задача доставки этого фактора роста в головной мозг. Первые хирургические испытания, в которых раствор GDNF пытались вводить в мозг пациентов с болезнью Паркинсона с помощью специальных катетеров, закончились неудачей: не удалось в правильных пропорциях распределить белок по поврежденным участкам головного мозга. В настоящее время многие биотехнологические компании разрабатывают методы доставки препарата, которые позволили бы «обмануть» гематоэнцефалический барьер, но Падридж убежден, что именно разработанная им методика позволит надежно доставить GDNF в мозг без хирургического вмешательства, которое само по себе может быть весьма небезопасным для пациента. В настоящее время компания ArmaGen Technologies работает без государственного финансирования, а также без надежды на какие-либо внешние инвестиции. «Прежде никому не удавалось преодолеть гематоэнцефалический барьер, поэтому никто не верит, что у нас это получится», - говорит Падридж.
капитан
«На авось»
Способность белка GDNF восстанавливать поврежденные нервные клетки была открыта в 1991 г. учеными из биотехнологической компании Synergen (США). При тестировании GDNF на обезьянах с экспериментально вызванной болезнью Паркинсона выяснилось, что у подопытных животных проявлялось гораздо меньше симптомов паркинсонизма, таких как тремор и судороги, в сравнении с животными из контрольной группы.
В 1994 г. компанию Synergen за 240 миллионов долларов США купила более крупная биотехнологическая фирма Amgen, которая сразу же начала клинические испытания препарата на основе GDNF. Между 1996 и 1999 гг. 38 пациентов с тяжелой формой болезни Паркинсона прошли хирургические процедуры по введению в головной мозг катетеров, доставляющих ростовой фактор GDNF в заполненные жидкостью (т.н. ликвором) пространства между лобными долями мозга. Ученые надеялись, что GDNF будет посредством диффузии проникать в глубокие структуры мозга, которые наиболее сильно поражаются при болезни Паркинсона, однако их расчеты не оправдались. Вместо улучшения симптомов у пациентов появились галлюцинации, боли в грудной клетке и приступы тошноты. Точные причины появления этих симптомов так и остались невыясненными, но, возможно, они были связаны с процедурой хирургического вмешательства либо резким локальным повышением концентрации GDNF в мозге. Компании Amgen пришлось прекратить клинические испытания, и было принято решение продолжить научные исследования свойств GDNF.
Через несколько лет Стивену Гиллу (Steven Gill), нейрохирургу из госпиталя Frenchay (Великобритания), совместно с учеными из Университета Кентукки (University of Kentucky) (США), удалось разработать новый катетер, способный доставлять препарат непосредственно в участки мозга, пораженные болезнью. Доставка лекарства в нервную ткань проходила под давлением; раствор, содержащий GDNF, непрерывно поступал из кончика катетера в так называемую «скорлупу», или putamen – структуру мозга, которая в наибольшей степени страдает у пациентов с болезнью Паркинсона.
В 2001 г. Гилл ввел разработанный им катетер в головной мозг пяти пациентов. Результаты оказались положительными: в течение 12 месяцев у всех пяти пациентов наблюдались улучшения по показателям двигательной активности [2]. «Это клиническое испытание было очень успешным», - говорит Эрих Мор (Erich Mohr), исполнительный директор компании MedGenesis Therapeutix (Канада), недавно получивший права на производство и применение GDNF от компании Amgen.
После этих исследований компания Amgen запустила более масштабные плацебо-контролируемые клинические испытания. Однако результаты лечения пациентов, получивших GDNF, оказались не лучше, чем у пациентов, которым проводили ту же самую хирургическую процедуру без инъекции GDNF. Тем не менее, ученые считают, что провал этих расширенных клинических испытаний еще ни о чем не говорит. «Клинические испытания изначально были неправильно спланированы, - говорит Клайв Свендсен (Clive Svendsen), нейробиолог, консультировавший компанию Amgen по данному исследованию, - Был выбран катетер, который оказался толще, чем тот, который использовал Гилл: в результате препарат просто выливался из катетера вместо того, чтобы поступать в ткань под давлением». В 2004 г. на фоне всей противоречивой информации клинический проект по применению GDNF был законсервирован.
Через некоторое время Гилл с коллегами сделали неожиданное открытие. Один из пациентов, прошедших клинические испытания по методу Гилла, умер от сердечного приступа. При исследовании мозга умершего было обнаружено мощное разрастание нервных волокон в той области «скорлупы», куда вводился катетер [3]. Ученые сделали вывод, что в течение 43 месяцев, когда пациент получал препарат, качество его жизни значительно улучшилось благодаря локальному восстановлению нервной ткани.
[lib]crossing_the_barrier_1.jpg[/lib]
Рубен Боадо (Ruben Boado) из компании ArmaGen отбирает пробы из биореактора, используемого для выработки терапевтического белка (фото: R. MACURA/NATURE)
Новые хирургические исследования
GDNF – не единственный препарат, для которого существуют проблемы с доставкой в мозг пациента, что связано с существованием гематоэнцефалического барьера. Практически ни один из сотен потенциальных препаратов для лечения заболеваний мозга не способен пройти через узкие пространства между эндотелиальными клетками, выстилающими кровеносные сосуды головного мозга, и отростками астроглиальных клеток, окружающими внутримозговые капилляры. Но, поскольку в некоторых исследованиях все же были намеки на эффективность GDNF при лечении болезни Паркинсона, ученые продолжают разработку методов доставки этого препарата к нейронам головного мозга.
В настоящее время несколько биотехнологических компаний запускают новый цикл хирургических исследований. Одна из них будет тестировать катетер нового поколения для доставки GDNF в головной мозг. Другая уже в следующем году планирует проводить имплантацию генетически модифицированных нейральных стволовых клеток, продуцирующих в большом количестве GDNF, в спинной мозг пациентам с боковым амиотрофическим склерозом (синдром БАС).
Еще одно исследование, уже запущенное компанией Ceregene (США), подразумевает доставку вирусных векторов, содержащих ген ростового фактора, родственного GDNF, через катетер, введенный в мозг. В 2001 г. одним из основателей Ceregene стал Джеффри Остроув (Jeffrey Ostrove). В качестве препарата для лечения болезни Паркинсона он выбрал ростовой фактор нейртурин (nuerturin), чье действие более всего напоминает действие GDNF. Исследовательская группа планировала встроить ген нейртурина в вектор на основе одного из энтеровирусов, а затем под давлением ввести суспензию вирусных частиц в «скорлупу» переднего мозга пациентов. Таким образом осуществилась бы доставка гена в нервные клетки, которые, получив необходимый генетический материал от вирусного вектора, начали бы сами продуцировать нейртурин.
К сожалению, результаты клинических испытаний, проведенных компанией в 2008 г. с участием 58 пациентов с тяжелой формой болезни Паркинсона, оказались неутешительными. Через год после операций качество жизни пациентов, которым ввели генетически модифицированный вирус, нисколько не улучшилось в сравнении с контрольной группой. После этой неудачи руководители исследования задумались о закрытии программы.
При вскрытии двух умерших впоследствии пациентов обнаружились интересные факты. Несмотря на то, что при клинических испытаниях хирурги вводили препарат в 8 разных участков «скорлупы», выяснилось, что лишь 15% клеток этой структуры экспрессировали ген нейртурина и производили белок. Посетовав на то, что, если бы удалось улучшить доставку вируса, нейртурин мог бы прекрасно экспрессироваться во всех клетках «скорлупы», Остроув убедил Фонд Майкла Фокса выделить компании Ceregene 2,5 миллиона долларов США на еще одни клинические испытания. В новых испытаниях было решено повысить вирусную нагрузку в 4 раза, и, кроме того, хирурги решили вводить вирус как в «скорлупу», так и в черную субстанцию (substantia nigra) – структуру среднего мозга. Испытания были проведены на 26 пациентах, и столько же пациентов составили контрольную группу. Результаты испытаний пока не обнародованы.
Запасной путь
Компания ArmaGen решила применить другую стратегию решения проблемы, избежав хирургического вмешательства. Падридж, который занимается изучением гематоэнцефалического барьера с 1970 г., еще в 80-х гг. обнаружил, что рецепторы инсулина в капиллярах, доставляющих питательные вещества в мозг, являются также и транспортерами – они захватывают из крови молекулы инсулина и проводят их в нервную ткань.
В последующие 15 лет, работая в Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе, Падридж занимался разработкой моноклональных антител, которые связывались бы с рецептором инсулина, не мешая при этом связыванию с рецептором самого инсулина. Падридж достиг успеха: ему удалось добиться того, что рецептор проводил и инсулин, и антитела через гематоэнцефалический барьер в мозг. Опубликовав результаты своих исследований в 1995 г. [4], он принялся за совершенствование прикладного метода доставки терапевтического белка в головной мозг.
Падридж и его коллега Рубен Боадо (Ruben Boado) решили «пришить» ген, кодирующий антитело, к гену фактора роста GDNF, и через несколько лет усердной работы им удалось получить гибридный белок AGT-190.
[lib]crossing_the_barrier_2.jpg[/lib]
Штаб-квартира компании ArmaGen в Санта-Монике (фото: R. MACURA/NATURE).
Исследования на животных, проведенные компанией ArmaGen, показали, что «метод Троянского Коня» действительно работает [5]. Исследования проводились на макаках-резусах, так как их гематоэнцефалический барьер более всего похож на таковой у человека. Около 2% белка AGT-190, введенного в вены обезьян, стабильно достигало головного мозга. Примерно такой же результат достигается при применении антидепрессантов и других молекул малого размера, способных без посторонней помощи преодолевать гематоэнцефалический барьер.
По мнению Падриджа, хирургические методы доставки белка в мозг с помощью катетера имеют серьезный недостаток. Препарат работает лишь в том участке мозга, где непосредственно расположен катетер, в то время как уже на расстоянии 7-8 мм от катетера он практически не действует. «Такая система работала бы успешно только в том случае, если бы участок, куда вы хотите доставить белок, был размером с булавочную головку», - говорит Падридж.
Но ученые, планирующие клинические испытания с применением катетера, не согласны. Остроув считает, что с использованием нового хирургического протокола доставка GDNF в «скорлупу» будет проходить успешнее, и что этого будет достаточно для остановки прогрессии болезни Паркинсона. Комментируя же результаты, полученные компанией ArmaGen, Остроув и Мор заявили, что методика Падриджа чревата рядом осложнений. Во-первых, она приведет к тому, что препарат попадет во все отделы головного мозга, и том числе и в те, которые совершенно не нуждаются в повышении концентрации GDNF; во-вторых, высокие дозы GDNF вызовут образование новых контактов между нейронами, которых не должно быть в норме, что приведет к таким же побочным эффектам, которые наблюдались при первых клинических испытаниях компании Amgen.
Падридж возразил, что дозы GDNF, доставленные с помощью белка AGT-190, будут гораздо меньше, чем применявшиеся в испытаниях Amgen, однако вопрос безопасности «метода Троянского Коня» остается открытым, так как клинические испытания еще не проводились. В октябре этого года планируется также проведение небольших испытаний AGT-190 с участием 12 волонтеров из Канзаса (США), но, даже если они пройдут успешно, компания пока все равно не имеет достаточных средств на проведение расширенных клинических испытаний.
Национальные Институты Здоровья США (National Institutes of Health (NIH)) предоставили компании ArmaGen грант в 3 миллиона долларов на разработку препарата. Но 4 миллиона долларов компания уже потратила на проект (из них 1,5 миллиона ушло на клинические испытания на обезьянах). Итого, долг компании ArmaGen в настоящее время составляет 1 миллион долларов США. Крупные биотехнологические и фармацевтические компании отказывают Падриджу в инвестициях. Получается, что Падридж топчется на месте. Он разработал новый метод доставки многообещающего препарата в головной мозг, подготовил тысячи бумаг с данными, необходимыми для FDA, а к концу этого года, после небольших клинических испытаний, он может узнать, действительно ли AGT-190 безопасен для человека. Но более крупные клинические испытания будут стоить по меньшей мере 15 миллионов долларов США, и исследователь не представляет, где взять деньги.
Многие вопросы относительно GDNF тоже по-прежнему остаются открытыми. Болезнь Паркинсона поражает миллионы людей по всему миру, а ее причины могут быть различными. Будет ли GDNF эффективным во всех случаях? Высокая стоимость, а также опасность, связанная с хирургической операцией на мозге, приведут к тому, что метод, скорее всего, будет использоваться только в самых тяжелых клинических случаях. Тем не менее, благодаря прекрасным регенеративным свойствам GDNF, разработки самого препарата, а также метода его доставки в головной мозг, будут продолжаться.
Литература:
1. M. S. Airaksinen et al., Nature Rev. Neurosci. 3, 383-394 (2002).
2. S. S. Gill et al., Nature Med. 9, 589-595 (2003).
3. S. Love et al. Nature Med. 11, 703-704 (2005).
4. W. M. Pardridge et al., J. Pharm. Res. 12, 807-816 (1995).
5. W. M. Pardridge et al., J. Pharm. Res. 26, 2227-2236 (2009).
По материалам:
NatureNews
См. также Новые подходы к лечению болезни Паркинсона
капитан
В 2004 г. профессор эндокринологии из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (University of California) Вильям Падридж (William Pardridge) основал небольшую биотехнологическую компанию ArmaGen Technologies, состоящую лишь из пяти человек. Свою деятельность исследовательская группа начала с разработки метода лечения некоторых нейродегенеративных заболеваний с помощью введения в мозг синтетического терапевтического белка, называемого AGT-190. В этом году ученые вплотную приблизились к поставленной цели: получено разрешение от Управления по Контролю за Качеством Пищевых Продуктов и Лекарственных Средств США (Food and Drug Administration (FDA)) на проведение клинических испытаний данного белка.
капитан
По словам Падриджа, AGT-190 действует наподобие Троянского Коня. AGT-190 является гибридным белком, представляющим собой комплекс лиганда к рецептору инсулина и связанный с ним белковый фактор GDNF (нейротрофический фактор, получаемый из глиальных клеток (glial-cell-derived neurotrophic factor), способствующий восстановлению нервных клеток и защищающий их от гибели. Сам по себе GDNF, введенный в кровоток, не способен достичь клеток центральной нервной системы, но AGT-190, несущий в своем составе GDNF, проникает через гематоэнцефалический барьер, разделяющий системный кровоток организма и кровеносную систему головного мозга. Большое количество отчетов об исследованиях на животных и доказательства, полученные в результате первых клинических испытаний, свидетельствуют о том, что GDNF может останавливать прогрессирующее повреждение нервных клеток, происходящее, например, после инсульта, а также замедлять и даже предотвращать гибель нервных клеток, происходящую при болезнях Паркинсона и Хантингтона [1].
капитан
«Ажиотаж вокруг факторов роста, таких как GDNF, происходит не только из-за их защитных функций, но также из-за возможности восстановления нервных клеток мозга», - говорит вице-президент исследовательских программ Фонда Изучения Болезни Паркинсона имени Майкла Фокса (Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research) (США) Тодд Шерер (Todd Sherer), вложивший к настоящему моменту в гранты по изучению GDNF около 20 миллионов долларов США.
На сегодняшний день остается нерешенной задача доставки этого фактора роста в головной мозг. Первые хирургические испытания, в которых раствор GDNF пытались вводить в мозг пациентов с болезнью Паркинсона с помощью специальных катетеров, закончились неудачей: не удалось в правильных пропорциях распределить белок по поврежденным участкам головного мозга. В настоящее время многие биотехнологические компании разрабатывают методы доставки препарата, которые позволили бы «обмануть» гематоэнцефалический барьер, но Падридж убежден, что именно разработанная им методика позволит надежно доставить GDNF в мозг без хирургического вмешательства, которое само по себе может быть весьма небезопасным для пациента. В настоящее время компания ArmaGen Technologies работает без государственного финансирования, а также без надежды на какие-либо внешние инвестиции. «Прежде никому не удавалось преодолеть гематоэнцефалический барьер, поэтому никто не верит, что у нас это получится», - говорит Падридж.
капитан
«На авось»
Способность белка GDNF восстанавливать поврежденные нервные клетки была открыта в 1991 г. учеными из биотехнологической компании Synergen (США). При тестировании GDNF на обезьянах с экспериментально вызванной болезнью Паркинсона выяснилось, что у подопытных животных проявлялось гораздо меньше симптомов паркинсонизма, таких как тремор и судороги, в сравнении с животными из контрольной группы.
В 1994 г. компанию Synergen за 240 миллионов долларов США купила более крупная биотехнологическая фирма Amgen, которая сразу же начала клинические испытания препарата на основе GDNF. Между 1996 и 1999 гг. 38 пациентов с тяжелой формой болезни Паркинсона прошли хирургические процедуры по введению в головной мозг катетеров, доставляющих ростовой фактор GDNF в заполненные жидкостью (т.н. ликвором) пространства между лобными долями мозга. Ученые надеялись, что GDNF будет посредством диффузии проникать в глубокие структуры мозга, которые наиболее сильно поражаются при болезни Паркинсона, однако их расчеты не оправдались. Вместо улучшения симптомов у пациентов появились галлюцинации, боли в грудной клетке и приступы тошноты. Точные причины появления этих симптомов так и остались невыясненными, но, возможно, они были связаны с процедурой хирургического вмешательства либо резким локальным повышением концентрации GDNF в мозге. Компании Amgen пришлось прекратить клинические испытания, и было принято решение продолжить научные исследования свойств GDNF.
Через несколько лет Стивену Гиллу (Steven Gill), нейрохирургу из госпиталя Frenchay (Великобритания), совместно с учеными из Университета Кентукки (University of Kentucky) (США), удалось разработать новый катетер, способный доставлять препарат непосредственно в участки мозга, пораженные болезнью. Доставка лекарства в нервную ткань проходила под давлением; раствор, содержащий GDNF, непрерывно поступал из кончика катетера в так называемую «скорлупу», или putamen – структуру мозга, которая в наибольшей степени страдает у пациентов с болезнью Паркинсона.
В 2001 г. Гилл ввел разработанный им катетер в головной мозг пяти пациентов. Результаты оказались положительными: в течение 12 месяцев у всех пяти пациентов наблюдались улучшения по показателям двигательной активности [2]. «Это клиническое испытание было очень успешным», - говорит Эрих Мор (Erich Mohr), исполнительный директор компании MedGenesis Therapeutix (Канада), недавно получивший права на производство и применение GDNF от компании Amgen.
После этих исследований компания Amgen запустила более масштабные плацебо-контролируемые клинические испытания. Однако результаты лечения пациентов, получивших GDNF, оказались не лучше, чем у пациентов, которым проводили ту же самую хирургическую процедуру без инъекции GDNF. Тем не менее, ученые считают, что провал этих расширенных клинических испытаний еще ни о чем не говорит. «Клинические испытания изначально были неправильно спланированы, - говорит Клайв Свендсен (Clive Svendsen), нейробиолог, консультировавший компанию Amgen по данному исследованию, - Был выбран катетер, который оказался толще, чем тот, который использовал Гилл: в результате препарат просто выливался из катетера вместо того, чтобы поступать в ткань под давлением». В 2004 г. на фоне всей противоречивой информации клинический проект по применению GDNF был законсервирован.
Через некоторое время Гилл с коллегами сделали неожиданное открытие. Один из пациентов, прошедших клинические испытания по методу Гилла, умер от сердечного приступа. При исследовании мозга умершего было обнаружено мощное разрастание нервных волокон в той области «скорлупы», куда вводился катетер [3]. Ученые сделали вывод, что в течение 43 месяцев, когда пациент получал препарат, качество его жизни значительно улучшилось благодаря локальному восстановлению нервной ткани.
[lib]crossing_the_barrier_1.jpg[/lib]
Рубен Боадо (Ruben Boado) из компании ArmaGen отбирает пробы из биореактора, используемого для выработки терапевтического белка (фото: R. MACURA/NATURE)
Новые хирургические исследования
GDNF – не единственный препарат, для которого существуют проблемы с доставкой в мозг пациента, что связано с существованием гематоэнцефалического барьера. Практически ни один из сотен потенциальных препаратов для лечения заболеваний мозга не способен пройти через узкие пространства между эндотелиальными клетками, выстилающими кровеносные сосуды головного мозга, и отростками астроглиальных клеток, окружающими внутримозговые капилляры. Но, поскольку в некоторых исследованиях все же были намеки на эффективность GDNF при лечении болезни Паркинсона, ученые продолжают разработку методов доставки этого препарата к нейронам головного мозга.
В настоящее время несколько биотехнологических компаний запускают новый цикл хирургических исследований. Одна из них будет тестировать катетер нового поколения для доставки GDNF в головной мозг. Другая уже в следующем году планирует проводить имплантацию генетически модифицированных нейральных стволовых клеток, продуцирующих в большом количестве GDNF, в спинной мозг пациентам с боковым амиотрофическим склерозом (синдром БАС).
Еще одно исследование, уже запущенное компанией Ceregene (США), подразумевает доставку вирусных векторов, содержащих ген ростового фактора, родственного GDNF, через катетер, введенный в мозг. В 2001 г. одним из основателей Ceregene стал Джеффри Остроув (Jeffrey Ostrove). В качестве препарата для лечения болезни Паркинсона он выбрал ростовой фактор нейртурин (nuerturin), чье действие более всего напоминает действие GDNF. Исследовательская группа планировала встроить ген нейртурина в вектор на основе одного из энтеровирусов, а затем под давлением ввести суспензию вирусных частиц в «скорлупу» переднего мозга пациентов. Таким образом осуществилась бы доставка гена в нервные клетки, которые, получив необходимый генетический материал от вирусного вектора, начали бы сами продуцировать нейртурин.
К сожалению, результаты клинических испытаний, проведенных компанией в 2008 г. с участием 58 пациентов с тяжелой формой болезни Паркинсона, оказались неутешительными. Через год после операций качество жизни пациентов, которым ввели генетически модифицированный вирус, нисколько не улучшилось в сравнении с контрольной группой. После этой неудачи руководители исследования задумались о закрытии программы.
При вскрытии двух умерших впоследствии пациентов обнаружились интересные факты. Несмотря на то, что при клинических испытаниях хирурги вводили препарат в 8 разных участков «скорлупы», выяснилось, что лишь 15% клеток этой структуры экспрессировали ген нейртурина и производили белок. Посетовав на то, что, если бы удалось улучшить доставку вируса, нейртурин мог бы прекрасно экспрессироваться во всех клетках «скорлупы», Остроув убедил Фонд Майкла Фокса выделить компании Ceregene 2,5 миллиона долларов США на еще одни клинические испытания. В новых испытаниях было решено повысить вирусную нагрузку в 4 раза, и, кроме того, хирурги решили вводить вирус как в «скорлупу», так и в черную субстанцию (substantia nigra) – структуру среднего мозга. Испытания были проведены на 26 пациентах, и столько же пациентов составили контрольную группу. Результаты испытаний пока не обнародованы.
Запасной путь
Компания ArmaGen решила применить другую стратегию решения проблемы, избежав хирургического вмешательства. Падридж, который занимается изучением гематоэнцефалического барьера с 1970 г., еще в 80-х гг. обнаружил, что рецепторы инсулина в капиллярах, доставляющих питательные вещества в мозг, являются также и транспортерами – они захватывают из крови молекулы инсулина и проводят их в нервную ткань.
В последующие 15 лет, работая в Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе, Падридж занимался разработкой моноклональных антител, которые связывались бы с рецептором инсулина, не мешая при этом связыванию с рецептором самого инсулина. Падридж достиг успеха: ему удалось добиться того, что рецептор проводил и инсулин, и антитела через гематоэнцефалический барьер в мозг. Опубликовав результаты своих исследований в 1995 г. [4], он принялся за совершенствование прикладного метода доставки терапевтического белка в головной мозг.
Падридж и его коллега Рубен Боадо (Ruben Boado) решили «пришить» ген, кодирующий антитело, к гену фактора роста GDNF, и через несколько лет усердной работы им удалось получить гибридный белок AGT-190.
[lib]crossing_the_barrier_2.jpg[/lib]
Штаб-квартира компании ArmaGen в Санта-Монике (фото: R. MACURA/NATURE).
Исследования на животных, проведенные компанией ArmaGen, показали, что «метод Троянского Коня» действительно работает [5]. Исследования проводились на макаках-резусах, так как их гематоэнцефалический барьер более всего похож на таковой у человека. Около 2% белка AGT-190, введенного в вены обезьян, стабильно достигало головного мозга. Примерно такой же результат достигается при применении антидепрессантов и других молекул малого размера, способных без посторонней помощи преодолевать гематоэнцефалический барьер.
По мнению Падриджа, хирургические методы доставки белка в мозг с помощью катетера имеют серьезный недостаток. Препарат работает лишь в том участке мозга, где непосредственно расположен катетер, в то время как уже на расстоянии 7-8 мм от катетера он практически не действует. «Такая система работала бы успешно только в том случае, если бы участок, куда вы хотите доставить белок, был размером с булавочную головку», - говорит Падридж.
Но ученые, планирующие клинические испытания с применением катетера, не согласны. Остроув считает, что с использованием нового хирургического протокола доставка GDNF в «скорлупу» будет проходить успешнее, и что этого будет достаточно для остановки прогрессии болезни Паркинсона. Комментируя же результаты, полученные компанией ArmaGen, Остроув и Мор заявили, что методика Падриджа чревата рядом осложнений. Во-первых, она приведет к тому, что препарат попадет во все отделы головного мозга, и том числе и в те, которые совершенно не нуждаются в повышении концентрации GDNF; во-вторых, высокие дозы GDNF вызовут образование новых контактов между нейронами, которых не должно быть в норме, что приведет к таким же побочным эффектам, которые наблюдались при первых клинических испытаниях компании Amgen.
Падридж возразил, что дозы GDNF, доставленные с помощью белка AGT-190, будут гораздо меньше, чем применявшиеся в испытаниях Amgen, однако вопрос безопасности «метода Троянского Коня» остается открытым, так как клинические испытания еще не проводились. В октябре этого года планируется также проведение небольших испытаний AGT-190 с участием 12 волонтеров из Канзаса (США), но, даже если они пройдут успешно, компания пока все равно не имеет достаточных средств на проведение расширенных клинических испытаний.
Национальные Институты Здоровья США (National Institutes of Health (NIH)) предоставили компании ArmaGen грант в 3 миллиона долларов на разработку препарата. Но 4 миллиона долларов компания уже потратила на проект (из них 1,5 миллиона ушло на клинические испытания на обезьянах). Итого, долг компании ArmaGen в настоящее время составляет 1 миллион долларов США. Крупные биотехнологические и фармацевтические компании отказывают Падриджу в инвестициях. Получается, что Падридж топчется на месте. Он разработал новый метод доставки многообещающего препарата в головной мозг, подготовил тысячи бумаг с данными, необходимыми для FDA, а к концу этого года, после небольших клинических испытаний, он может узнать, действительно ли AGT-190 безопасен для человека. Но более крупные клинические испытания будут стоить по меньшей мере 15 миллионов долларов США, и исследователь не представляет, где взять деньги.
Многие вопросы относительно GDNF тоже по-прежнему остаются открытыми. Болезнь Паркинсона поражает миллионы людей по всему миру, а ее причины могут быть различными. Будет ли GDNF эффективным во всех случаях? Высокая стоимость, а также опасность, связанная с хирургической операцией на мозге, приведут к тому, что метод, скорее всего, будет использоваться только в самых тяжелых клинических случаях. Тем не менее, благодаря прекрасным регенеративным свойствам GDNF, разработки самого препарата, а также метода его доставки в головной мозг, будут продолжаться.
Литература:
1. M. S. Airaksinen et al., Nature Rev. Neurosci. 3, 383-394 (2002).
2. S. S. Gill et al., Nature Med. 9, 589-595 (2003).
3. S. Love et al. Nature Med. 11, 703-704 (2005).
4. W. M. Pardridge et al., J. Pharm. Res. 12, 807-816 (1995).
5. W. M. Pardridge et al., J. Pharm. Res. 26, 2227-2236 (2009).
По материалам:
NatureNews
См. также Новые подходы к лечению болезни Паркинсона
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
