AF710B

01Čo je to

AF710B, v klinickom programe označovaný ANAVEX3-⁠71, je malá molekula so spirocyklickou tiadiazolidínovou kostrou a indolovým zvyškom (sumárny vzorec C20H27N3OS). Pôsobí ako alosterický agonista muskarínového receptora M1 a zároveň ako agonista sigma-1 receptora, teda cez dve dráhy, ktoré pri neurodegenerácii strácajú funkciu: cholinergnú signalizáciu a chaperónový systém na membránach medzi endoplazmatickým retikulom a mitochondriami.

Molekulu pripravil Israel Institute for Biological Research a klinicky ju rozvíja Anavex Life Sciences pre frontotemporálnu demenciu, schizofréniu a Alzheimerovu chorobu. Prešla štúdiou fázy 1 u zdravých dobrovoľníkov a štúdiou fázy 2 u dospelých so schizofréniou. Po užití ústami sa kinetika v krvi mení priamo s dávkou, polčas eliminácie je približne 3,6 hodiny a jedlo ju neovplyvňuje; hlavný metabolit M8 má polčas okolo 6,6 hodiny.

02Mechanizmus účinku

Na receptore M1 nepôsobí AF710B ako klasický agonista na mieste pre acetylcholín, ale ako alosterický modulátor s vlastnou aktivitou. V membránach mozgovej kôry potkana vytláčal selektívny antagonista pirenzepín a koncentrácia 0,1 nM zosilnila väzbu aj účinnosť karbacholu: pomer afinít pre nízko- a vysokoafinitné miesto stúpol zo 110 na 1650. V bunkách PC12 s receptorom M1 potkana zvýšil karbacholom vyvolanú fosforyláciu kináz ERK1/2 a faktora CREB, teda dva kroky kaskády spojenej s učením.

Druhým cieľom je sigma-1 receptor. Agonizmus na ňom AF710B dokázal vytlačením pentazocínu v mozgovej kôre morčaťa a jeho prínos k účinku sa dá zrušiť: u potkanov antagonista sigma-1 receptora NE-⁠100 v dávke 1 mg/kg podaný ústami zrušil zlepšenie pamäti. V izolovaných mitochondriách z mozgu myší zvyšovali agonisty sigma-1 receptora vrátane AF710B tvorbu reaktívnych foriem kyslíka a aktivitu komplexu I dýchacieho reťazca spôsobom závislým od tohto receptora, pričom vzostup vyvolaný peptidom Aβ1-⁠42 naopak tlmili.

Selektivita je úzka: pri koncentrácii 10 µM nemal AF710B významnú aktivitu na 83 ďalších receptoroch spriahnutých s G-proteínmi, iónových kanáloch a transportéroch, ktoré sa testujú ako zdroje nežiaducich účinkov u ľudí. V kultúrach hipokampálnych neurónov myší s mutáciou presenilínu 1 a s mutáciou amyloidového prekurzora obnovila koncentrácia 30 nM počet hríbovitých synaptických tŕňov, pričom staršia molekula AF267B bola v koncentrácii 1 µM slabšia, respektíve neúčinná.

03Účinky

U zdravých dobrovoľníkov sa v štúdii fázy 1 podávali jednorazové dávky 5–⁠200 mg ústami a sledovali sa kinetika a elektrokardiogram. Kinetika je lineárna a priamo proporčná dávke, nezávislá od času a od jedla; vek, hmotnosť a klírens kreatinínu nevysvetľovali rozdiely medzi účastníkmi. Na srdcovú frekvenciu ani na intervaly PR a QRS nemali skúmané dávky klinicky významný vplyv a odhadnutý vzťah medzi koncentráciou a intervalom QTcF bol mierne negatívny, −0,017 ms na µg/L.

V modeloch poruchy pamäti u potkanov zlepšoval AF710B výkon v mikrogramových dávkach. Po podaní antagonistu M1 trihexyfenidylu v dávke 5 mg/kg pod kožu obnovili u potkanov dávky 1–⁠30 µg/kg podané ústami vyhýbaciu reakciu, pričom čistý enantiomér AF710A bol u tých istých zvierat v dávkach 1 a 10 µg/kg neúčinný. Autori udávajú pre tento model bezpečnostné rozpätie vyššie než 50 000-násobok účinnej dávky.

U samíc myší 3xTg-AD, ktoré nesú mutácie presenilínu 1, amyloidového prekurzora a tau, zmiernila dávka 10 µg/kg podávaná dvojmesačne do brucha (od 10. do 12. mesiaca veku) poruchu učenia v Morrisovom vodnom labyrinte a znížila aktivitu enzýmu BACE1, kinázy GSK3β a komplexu p25/CDK5, neurozápal, rozpustný aj nerozpustný Aβ40 a Aβ42, plaky a tau patológiu. Hmotnosť zvierat sa pritom nezmenila.

U transgénnych potkanov McGill-R-Thy1-APP priniesli dve nezávislé práce rovnaký výsledok pri podávaní ústami v dávke 10 µg/kg denne. Pri začatí v 13. mesiaci veku, teda po vzniku plakov, a podávaní 4,5 mesiaca sa porucha pamäti upravila, znížila sa amyloidová patológia a ukazovatele neurozápalu, stúpol odsun amyloidu do mozgovomiechového moku aj hladina synaptického markera, a účinok pretrval aj po päťtýždňovom prerušení liečby. Pri začatí v 7. mesiaci veku, pred vznikom plakov, a podávaní 7 mesiacov s následnou štvortýždňovou prestávkou sa porucha pamäti vôbec nerozvinula, ubudlo plakov v hipokampe aj peptidov Aβ42 a Aβ40 v kôre, zmenšilo sa priblíženie mikroglií a astrocytov k zaťaženým neurónom oblasti CA1 a obnovila sa premena prekurzora BDNF na jeho zrelú formu.

04Dávkovanie

AF710B nie je registrovaný liek. Nižšie sú dávky z klinických štúdií a z kľúčových zvieracích prác; zvieracie dávky sú uvedené s druhom a bez prepočtu na človeka.

Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.

05Riziká a súvislosti

V štúdii fázy 1 dostalo AF710B 36 zdravých dobrovoľníkov vo veku 18–⁠55 rokov v jednorazových dávkach 5–⁠200 mg. Do štúdie fázy 2 u dospelých so schizofréniou sa zaradilo 71 ľudí na 10 alebo 28 dní podávania; dlhodobé podávanie u ľudí a účinok na pamäť u ľudí sa zatiaľ neskúmali.

Z ľudských údajov je k dispozícii kardiologické hodnotenie štúdie fázy 1: pri jednorazových dávkach 5–⁠200 mg nemal AF710B klinicky významný vplyv na srdcovú frekvenciu ani na intervaly PR a QRS a vzostup intervalu QTc nad 10 ms sa dá vylúčiť v celom rozsahu zmeraných koncentrácií, teda približne do 996 µg/L pre samotnú molekulu a do 58 µg/L pre metabolit M8.

V akútnej štúdii toxicity u potkanov podľa zásad správnej laboratórnej praxe sa pri najvyššej skúmanej dávke 50 mg/kg podanej ústami neobjavili nežiaduce prejavy ani makroskopické zmeny pri pitve; maximálna tolerovaná dávka je teda nad 50 mg/kg. Pri dvojmesačnom podávaní 10 µg/kg myšiam 3xTg-AD sa hmotnosť zvierat nelíšila od kontrol.

Dve vlastnosti molekuly stoja za pozornosť pri posudzovaní bezpečnosti. Prvou je cholinergná zložka: alosterická potenciácia receptora M1 zvyšuje odpoveď na vlastný acetylcholín, takže súbežné podanie cholinergných liekov zosilní rovnaký signál. Druhou je sigma-1 zložka, ktorá v izolovaných mitochondriách myší zvyšovala tvorbu reaktívnych foriem kyslíka a aktivitu komplexu I; autori tento vzostup označujú za fyziologický signál, pretože v prítomnosti peptidu Aβ1-⁠42 pôsobili tie isté agonisty naopak antioxidačne.

06Ako zapadá do celku

AF710B patrí medzi agonisty sigma-1 receptora, ktoré sa dostali do klinického skúmania pri neurodegeneratívnych ochoreniach; prehľady ich uvádzajú spolu s pridopidínom, blarkamesínom (ANAVEX2-⁠73), fluvoxamínom a dextrometorfánom a vysvetľujú ich spoločný mechanizmus cez chaperónovú funkciu receptora, reguláciu stresu endoplazmatického retikula a autofágiu. Od ostatných molekúl tejto skupiny sa odlišuje tým, že spája sigma-1 agonizmus s alosterickým pôsobením na receptor M1.

V rámci experimentálnej farmakológie transgénnych hlodavcov ide o jednu z mála molekúl, u ktorých prínos pretrval aj po prerušení podávania: prehľad práce laboratória, ktoré model McGill-R-Thy1-APP vytvorilo, zaraďuje AF710B vedľa veľmi nízkych dávok lítia ako príklad zásahu s vlastnosťami meniacimi chorobu, a nie iba s tlmením príznakov.

Súvisiace látky

P21 peptide Zatolmilast (BPN14770) Trans-ISRIB Dihexa