Препарати статинів для цвілі для науки
Статини є одними з найбільш продаваних ліків у світі. Їх користь для профілактики серцево-судинних захворювань доведена. Все почалося із пристрасті, до якої був молодий японський дослідник. цвіль.
Окислення частинок ЛПНЩ у стінці артерії викликає запальний процес, який відповідає за утворення атероматозних бляшок.
Вже в 1971 р. А. Ендо почав шукати речовину, здатну пригнічувати цей синтез. Він шукає це і знаходить серед того, що йому найкраще відомо: цвілі, які він раніше вивчав на їх ферменти. Тоді він не підозрював, що його відкриття народить групу препаратів, що знижують концентрацію холестерину в крові, результати яких, 40 років потому, вражають: статини внесли свій внесок у запобігання ризикам та вдосконалення лікування, зменшення за кількістю смертей від серцево-судинних захворювань у Сполучених Штатах Америки та Західній Європі з початку 1990-х рр. Незважаючи на це, ці хвороби все ще є основною причиною смерті там.
Сучасне вивчення серцево-судинних патологій розпочалося в 1961 році, коли були опубліковані перші результати так званого дослідження Фремінґема. Це велике епідеміологічне розслідування, розпочате у 1948 році, обстежило 5 209 чоловіків та жінок віком від 30 до 62 років, які мешкали у Фрамінгемі, невеликому містечку поблизу Бостона, штат Массачусетс. Він вперше виявив існування факторів, що сприяють розвитку серцево-судинних захворювань: високий кров'яний тиск, споживання тютюну та концентрація холестерину в крові більше двох грамів на літр крові.
До цього часу роль холестерину вважалася незначною. Але результатом дослідження Фреймінгема був лише пролог до більш складної історії. По-перше, не все погано з холестерином. Цей ліпід із сімейства стеринів (ім'я якого походить від грецького chole, жовч і стереосистеми, твердий) є важливим компонентом біологічних мембран і служить попередником для синтезу вітаміну D та гормонів стероїдів, таких як кортизол. і статеві гормони (естроген, прогестерон та тестостерон). Їжа забезпечує лише близько третини, решту з печінки і, в меншій мірі, інших тканин, особливо кишечника.
Окислення ldl
Його "хороша сторона" походить від форми "ліпопротеїдів високої щільності" або hdl (ліпопротеїдів високої щільності). На відміну від ldl, він захищає серце, звідси його назва "хороший холестерин". ЛПВЩ - глобули діаметром від 8 до 11 нанометрів - запобігають або заважають прогресуванню атероматозного нальоту, обмежуючи швидкість і ступінь окиснення ЛПНЩ, а також знищуючи рівень холестерину в клітинах периферичних тканин і в пінистих клітинах; вони доставляють його до печінки, де він переробляється у вигляді стеринів, що виділяються в жовчі. Тому надлишок hdl, як правило, зменшує серцево-судинний ризик. Однак деякі дослідження показують, що аномально високі концентрації hdl також збільшують цей ризик.
Третій момент: холестерин регулює власний синтез. У 1966 році американці Марвін Сіперштейн та Вайолет Фаган показали, як: у клітинах печінки фермент перетворює hmg - c o a (гідрокси-метилглутарил-кофермент А) у мевалонат, попередник холестерину. Однак цей фермент, hmg - c o редуктаза, інгібується у відповідь холестерином (див. Малюнок 4).
Наприкінці 1960-х років у нас була основна причина серцево-судинних захворювань ldl-холестерин (ldl-c) та потенційна терапевтична мішень - фермент hmg - c o редуктаза. У 1968 році, коли А. Ендо повернувся до роботи в лабораторії Санькьо наприкінці свого перебування в Нью-Йорку, він хотів вивчити, чи може інгібування hmg-c o редуктази знижувати рівень холестерину в крові. Повинні існувати мікробні види, здатні виробляти інгібітори цього ферменту; Конкуренція між видами є звичним явищем у живому світі, і такі речовини дозволять їм захищатися від тих, яким потрібні стериноподібні сполуки для росту та виживання. Після двох років вивчення близько 6000 мікробних штамів А. Ендо та його колега Масао Курода виявили дві перспективні культури.
Перший, із цвілі Pythium ultimum, інгібував hmg-c o редуктазу і знижував рівень холестерину в крові у щурів, але був токсичним для печінки. Друга культура мала успіх. Він походить від Penicillium citrinum, родича блакитних цвілі деяких сирів (синіх) та грибів, відповідальних за плями, що поширюються на шкірі гниючих апельсинів.
Дослідники лабораторії Sankyo фільтрували культури Penicillium citrinum. З 2900 літрів фільтрату їм вдалося виділити достатньо активних сполук. Їх очищення призвело до мевастатину, який пригнічує синтез мевалоната. Мевастатин має структуру, аналогічну структурі субстрату для ферменту hmg - c o редуктази. Тому він здатний зв’язуватися з ферментом і перешкоджати його дії.
Перший крок: мевастатин
Однак ця сполука була ефективною лише на короткий термін у щурів: при тривалих випробуваннях, навіть при відносно високих дозах, її ефекти не зберігались. На щастя, один з колег А. Ендо забезпечує його несучками. Курячі яйця мають високий вміст холестерину, і вони здавалися ідеальними для вивчення того, як зменшити його концентрацію в крові. Дослідники годували курей комерційними кормами, доповненими мевастатином, а потім вимірювали концентрацію холестерину в крові. Її зменшили на 50 відсотків, тоді як вага тварин, споживання їжі та несучість яєць не вплинули.
Блокування синтезу холестерину повинно зменшити як хороший, так і поганий холестерин, як hdl, так і ldl, оскільки ці частинки становлять друге місце. Отже, ця дія ризикувала б не забезпечити жодної серцево-судинної користі. Фактично було встановлено, що лікування щурів мевастатином знижує LoD, як очікувалося. Але це також трохи збільшує концентрацію HDL (приблизно на п'ять відсотків).
Самі механізми, які майже спричинили відмову від перших досліджень мевастатину, оскільки вони проводились на щурах, є саме тими механізмами, які роблять ці препарати ефективними в організмі людини. Щури насправді є винятком, оскільки їх концентрація ldl у крові низька; більша частина їх холестерину в крові знаходиться у формі hdl. Тому зниження рівня ЛПНЩ має незначний довгостроковий вплив на загальний холестерин.
У квітні 1976 р. Бойд Вудрафф із лабораторій Merck дізнався, що лабораторія Санкйо подала заявку на патент на мевастатин. Він прагнув отримати зразок для оцінки під захистом конфіденційності. Японська компанія прийняла та поставила це з'єднання разом із звітом про його властивості. Протягом наступних двох років Альфред Альбертс та його колеги з лабораторій Merck досліджували мевастатин у культивованих клітинах ссавців, а також у щурів та собак. У жовтні 1978 року вони значною мірою підтвердили результати збірної Японії.
Вражені ефективністю мевастатину, дослідники Merck просіяли культури цвілі, щоб знайти інший статин, на який їхня компанія могла би вимагати права інтелектуальної власності. Вони виявили його буквально за два тижні: із цвілі Aspergillus terreus він був структурно ідентичним мевастатину, за винятком однієї додаткової метильної групи. Названий ловастатин, він виявився таким же ефективним, як і мевастатин, у зниженні рівня холестерину.
Чутки про пухлини
Тоді ж Санькйо зіткнувся з перешкодою. Подейкували, що у деяких собак, які отримували лікування мевастатином, розвивалися кишкові пухлини. Восени 1980 року японська група вирішила зупинити судовий розгляд. Знаючи, що лише метильна група відрізняє ловастатин від мевастатину, лабораторії Merck припинили свої клінічні випробування; вони повідомили Агентство США з питань наркотиків, Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA).
Тоді американська фірма зобов’язалась визначити точний характер труднощів, з якими щойно зіткнулася лабораторія Санькьо. Але їй не вдалося знайти жодних доказів небезпеки. Що тоді робити з ловастатином? Замість того, щоб намагатись лікувати загальну популяцію, представники лабораторій Merck зосередились на невеликій частині населення з так званою гетерозиготною сімейною гіперхолестеринемією, генетичним розладом. У цих людей є аномальна копія гена, що викликає дефіцит клітинних рецепторів, відповідальних за поглинання ldl тканинами (див. Малюнок вище). В результаті концентрація ldl у крові збільшується, а серцево-судинні захворювання розвиваються у віці від 30 до 40 років без лікування.
Статини в клініці
Оскільки лабораторія Санкіо вже використовувала мевастатин із певними позитивними результатами для людей, які страждають цією хворобою, ця терапевтична мета здавалася перспективною. Зрештою, комусь із сімейною гіперхолестеринемією загрожувала певна серцево-судинна небезпека, тоді як потенційний ризик раку від мевастатину був чистою спекуляцією, доки не буде доведено провину. ФДА погодилася, і клінічні випробування лабораторій Merck з ловастатином відновилися в 1982 році. Вони виявили, що він різко знижує концентрацію ldl, маючи незначні побічні ефекти. Лабораторія продовжувала свою роботу, поки препарат не був розроблений. У серпні 1987 р. ФДА затвердила Mevacor, комерційну назву ловастатину, для використання пацієнтам, у яких рівень холестерину в крові неможливо нормалізувати за допомогою дієти або інших препаратів. Шляхом хімічної модифікації ловастатину компанія отримала симвастатин або зокор.
Залишилось головне: чи захищали статини від серцево-судинних захворювань? Щоб з'ясувати це, Мерк спонсорував велике клінічне дослідження - скандинавське дослідження виживання симвастатину - "дослідження 4S", яке завершилося в 1994 році. Серед групи пацієнтів з "помірною" гіперхолестеринемією, визначеною на той час концентрацією холестерину від двох до трьох грамів на літр крові 2223 людини отримували плацебо та 2221 симвастатин, статин другого покоління, який лабораторії Merck виробляли шляхом модифікації ловастатину. Результати були остаточними. У пацієнтів, які приймали симвастатин, загальний холестерин та ldl-холестерин знижувались на 25 та 35 відсотків, а смертність - на 42 відсотки.
Ці результати спонукали Санкіо до співпраці з компанією Bristol-Myers Squibb продати більш потужне похідне мевастатину - правастатин, яке зараз продається під назвою Elisor у Франції. Крім того, навесні 1985 року Брюсу Роту, молодому досліднику з Рочестерського університету, вдалося синтезувати один із статинів, який кілька років тому японські дослідники виділили з цвілі. Всього за два роки він опинився керівником групи з 18 вчених, які працювали над атеросклерозом у Дослідницькому центрі лабораторій Парке-Девіса.
Коли його команда просувалася до свого першого синтетичного інгібітора ферменту, необхідного для синтезу холестерину, Б. Рот дізнався, що швейцарська компанія Sandoz ag (нині входить до групи Novartis) отримала патент на те саме з'єднання, яке стати флувастатином (Лесколь). Парк-Девіс не мав іншого вибору, крім як зосередитись на іншому синтетичному інгібіторі: аторвастатині. Це добре його взяло; цей спочатку продукт "другого вибору", більш відомий сьогодні під торговою назвою Lipitor або Tahor у Франції, виявився найбільшим комерційним успіхом у фармацевтичній промисловості !
Наприкінці 1989 року Парке-Девіс розпочав клінічні випробування для оцінки аторвастатину. Дози 10 міліграмів та 80 міліграм на добу знижували ldl-холестерин на 40 відсотків та 60 відсотків відповідно. Ефективність, яка перевищувала результати інших статинів щонайменше на 40 відсотків. Потім вони змогли продемонструвати, що їх статини корисні при найважчій формі генетичної гіперхолестеринемії, відомої як гомозиготна, що характеризується концентрацією холестерину в крові шість грамів на літр або більше. Виявивши незадоволену медичну потребу, лабораторії Парке-Девіса отримали аторвастатин для отримання першочергового огляду перед тим, як прийняти рішення про його продаж.
Потім вони вирішили продати Lipitor разом з компанією Pfizer. Щоб аргументувати це проти інших статинів, вони замовили дослідження Curves, яке порівняло ефективність їх препарату з чотирма іншими статинами у пацієнтів з високим рівнем холестерину. У 1996 році перші результати підтвердили переваги аторвастатину. У дозі десяти міліграмів на день він знизив рівень холестерину ldl на 38 відсотків, що було значно більше, ніж дозування еквівалентними дозами ловастатину (29 відсотків), симвастатину (28 відсотків), правастатину (24 відсотка) та флувастатину (17 відсотків).
Незабаром Lipitor посів другу позицію на ринку після симвастатину (Zocor) від Merck. У 2000 році Pfizer придбав Warner-Lambert, материнську компанію Parke-Davis Laboratories, і став єдиним власником Lipitor. У 2004 році щорічні продажі цього статину перевищили 12 мільярдів доларів, що робить його найбільш продаваним препаратом у світі.
Нові показання
Історія не закінчена. У березні 2010 р. Термін дії патенту на Lipitor закінчується, і цей препарат зіткнеться з конкуренцією загальних версій, що вже траплялося для симвастатину та правастатину, у 2005 та 2006 рр. Пригода статинів продовжується в інших місцях. У середині 90-х років дослідження, яке фінансували Британська рада з медичних досліджень, Британський фонд серця та Товариство Гофмана-Ла-Роша, обстежили 20 000 добровольців у віці від 40 до 80 років. Ці люди мали ризик серцево-судинних захворювань через такі фактори, як діабет, але їхні лікарі не вважали, що їх слід лікувати статинами, оскільки їх рівень холестерину ldl залишався в межах норми.
Однак це дослідження намагалося оцінити переваги статинів для цього типу пацієнтів. Добровольці отримували або симвастатин у дозі 40 міліграмів на день, або плацебо в середньому 5,5 років. Результати вражали. У осіб з діабетом 2 типу, але без явного захворювання артерій, ризик серцевого нападу зменшився приблизно на 20 відсотків при застосуванні симвастатину (див. Рамку на сторінці 63). Рорі Коллінз, який керував цим дослідженням разом з Річардом Пето, підрахував, що 20 мільйонів людей у всьому світі, ймовірно, отримають користь від такого лікування і що таким чином можна запобігти значній кількості серцево-судинних нападів.
Наприклад, у квітні 2008 року команда Беатріс Голомб, професора Медичної школи Сан-Дієго, оголосила, що статини знижують артеріальний тиск. Якщо це підтвердиться, інші типи пацієнтів можуть лікуватися цими препаратами. Профілактика цереброваскулярних інцидентів видається головною метою, оскільки статини тоді пом'якшують два основні фактори, що схильні до розвитку, атеросклероз та високий кров'яний тиск.