rCryseK_Chems

← Compound tree · Small molecules · Longevity

COMPOUND RECORD / RAPAMYCIN

Rapamycin

Inhibítor mTOR: registrovaný liek po transplantácii obličky a pri LAM, ktorý v pokusoch opakovane predĺžil život myší.

sirolimus, Rapamune, Fyarro, Hyftor, AY-22989

Why it’s on the radar

  • Opakovane dlhší život myší (program ITP)
  • Stabilizuje pľúcne funkcie pri LAM
  • Topicky lieči angiofibrómy pri TSC
  • Registrovaný liek po transplantácii obličky
STRUCTURE / Rapamycin
Rapamycin 2D chemical structureExpand structure ↗
2D chemical structure · PubChem CID 5284616Structure source ↗
15cited
studies ↗
LAB00
ANIMAL08
HUMAN07
META00

Curated references · Counts cover the studies linked below, not the entire literature. An empty stage means no study indexed here. How to read this ↗

01Čo je to

Rapamycín, ktorého medzinárodný nechránený názov je sirolimus, je makrolidový laktón, ktorý tvorí pôdna baktéria Streptomyces hygroscopicus. Izolovali ho v 70. rokoch z pôdnej vzorky z Veľkonočného ostrova (Rapa Nui) ako látku proti kvasinkám Candida albicans; neskôr sa ukázal ako silné imunosupresívum a kináza mTOR, ktorú tlmí, nesie jeho meno (mechanistic target of rapamycin).

Ako liek Rapamune (tablety 0,5, 1 a 2 mg a perorálny roztok 1 mg/ml) je v USA registrovaný od roku 1999 a v EÚ od roku 2001 na prevenciu odvrhnutia transplantovanej obličky, v kombinácii s cyklosporínom a kortikoidmi. Lieči aj lymfangioleiomyomatózu (LAM), zriedkavé cystické ochorenie pľúc žien. Sirolimus viazaný na albumín (Fyarro, USA 2021) sa podáva infúziou pri malígnom PEComa a 0,2 % gél Hyftor (v USA od roku 2022, v EÚ od roku 2023) lieči angiofibrómy tváre pri tuberóznej skleróze.

Pre opakovateľné predĺženie života v pokusoch na zvieratách sa rapamycín skúma ako liek na farmakologické spomalenie starnutia. Niektorí lekári ho na udržanie zdravia v starobe predpisujú mimo registrovaných indikácií, väčšinou v nízkej dávke raz týždenne, a takýto režim sa skúšal v 48-týždňovej randomizovanej štúdii so zdravými dospelými.

02Mechanizmus účinku

Sirolimus sa v bunke viaže na imunofilín FKBP12 a vzniknutý komplex sa naviaže na kinázu mTOR a tlmí jej aktivitu; na kalcineurín, cieľ cyklosporínu a takrolimu, nepôsobí. mTOR spája rast bunky s dostupnosťou živín a rastových faktorov: zapína syntézu bielkovín a lipidov a brzdí autofágiu, teda recykláciu poškodených súčastí bunky.

V imunitnom systéme rapamycín zastavuje prechod T-lymfocytov z fázy G1 do fázy S bunkového cyklu, keď ich aktivujú antigény alebo cytokíny IL-⁠2, IL-⁠4 a IL-⁠15, a tlmí tvorbu protilátok. Pri LAM nesú bunky podobné hladkej svalovine inaktivačné mutácie génov komplexu tuberóznej sklerózy; strata ich funkcie trvalo aktivuje mTOR, bunky sa množia a uvoľňujú lymfangiogénne rastové faktory a sirolimus túto dráhu aj množenie buniek LAM tlmí. Tuberózna skleróza, pri ktorej vznikajú aj angiofibrómy tváre, vychádza z porúch génov TSC1 a TSC2, ktoré aktivujú mTOR rovnakým spôsobom.

Komplex sirolimus–FKBP12 tlmí predovšetkým komplex mTORC1. Pri dlhodobom podávaní myšiam rozvracia aj druhý komplex mTORC2, ktorý je potrebný na to, aby inzulín utlmil tvorbu glukózy v pečeni; z toho vyplýva zhoršená glukózová tolerancia. Samice myší s geneticky zníženou aktivitou mTORC1 (heterozygotné pre gény mTOR a mLST8) žili dlhšie pri normálnej glukózovej tolerancii aj citlivosti na inzulín, takže predĺženie života a vplyv na glukózu majú u myší rozdielny pôvod.

Vo svale je mTORC1 nevyhnutný na rast: u dospelých mužov, ktorí užili rapamycín pred intenzívnym cvičením so záťažou, sa v prvých 1–⁠2 hodinách po cvičení nezvýšila syntéza svalových bielkovín (bez rapamycínu stúpla asi o 40 %) a fosforylácia kinázy S6K1 zostala nezmenená, kým v kontrolnej skupine stúpla šesťnásobne.

Po užití perorálneho roztoku sa do obehu dostane asi 14 % dávky, tableta má o 27 % vyššiu biologickú dostupnosť a jedlo s vysokým obsahom tuku zvyšuje expozíciu o 23–⁠35 %. Maximum v krvi nastáva za 1–⁠2 hodiny a sirolimus sa vo veľkej miere ukladá v krvinkách (pomer krv/plazma 36). Odbúrava ho CYP3A4 v čreve a pečeni a odstraňuje P-glykoproteín; 91 % rádioaktívne značenej dávky odchádza stolicou. Polčas eliminácie je 62 ± 16 hodín a ustálené koncentrácie sa dosiahnu za 5–⁠7 dní.

03Účinky

Po transplantácii obličky znižuje rapamycín riziko odvrhnutia. V dvojito zaslepenej štúdii so 719 pacientmi, ktorí dostávali aj cyklosporín a kortikoidy, malo zlyhanie liečby (akútna rejekcia, strata štepu alebo úmrtie) do šiestich mesiacov 18,7 % pacientov pri 2 mg denne a 16,8 % pri 5 mg denne oproti 32,3 % pri azatioprine.

Pri lymfangioleiomyomatóze sirolimus stabilizuje funkciu pľúc. V randomizovanej, dvojito zaslepenej štúdii MILES s 89 pacientkami so stredne ťažkým postihnutím pľúc klesal počas 12 mesiacov jednosekundový objem úsilného výdychu (FEV1) pri placebe o 12 ml mesačne, kým pri sirolime sa nezmenil (+1 ml mesačne); rozdiel po roku bol 153 ml, asi 11 % východiskovej hodnoty. Zlepšila sa aj úsilná vitálna kapacita, kvalita života a funkčná výkonnosť a klesla hladina VEGF-⁠D v sére; po vysadení pľúcne funkcie znova klesali rovnakým tempom ako pri placebe.

Na koži pôsobí sirolimus aj lokálne. V randomizovanej štúdii s 62 deťmi a dospelými s tuberóznou sklerózou zlepšil 0,2 % gél nanášaný dvakrát denne po 12 týždňoch veľkosť a farbu angiofibrómov tváre u 60 % pacientov, pri placebe u nikoho. V exploratívnej randomizovanej štúdii s placebom u ľudí nad 40 rokov s fotostarnutím kože, ktorú dokončilo 17 z 36 účastníkov, znížil topický rapamycín v koži marker bunkovej senescencie p16INK4A, zvýšil kolagén VII, dôležitý pre pevnosť bazálnej membrány, a zlepšil histologický aj klinický vzhľad kože.

Pri malígnom PEComa, zriedkavom nádore z perivaskulárnych epiteloidných buniek, dosiahol sirolimus viazaný na albumín v štúdii AMPECT s 31 pacientmi s pokročilým ochorením odpoveď nádoru u 39 % pacientov a u 67 % z nich trvala odpoveď aspoň rok.

Nízke dávky raz týždenne sa skúšali u zdravých ľudí. V 48-týždňovej randomizovanej, dvojito zaslepenej štúdii PEARL, ktorú viedla americká telemedicínska klinika AgelessRx, dokončilo liečbu 114 zdravých ľudí vo veku 50–⁠85 rokov; nežiaduce udalosti boli pri 5 aj 10 mg týždenne podobné ako pri placebe a krvné ukazovatele zostali v norme. Viscerálny tuk, primárny cieľ štúdie, sa nezmenil; ženy pri 10 mg týždenne získali beztukovú hmotu a uvádzali menej bolesti a skupina s 5 mg uvádzala lepšiu emocionálnu pohodu a celkové zdravie.

Rapamycín predlžuje život myší opakovateľne. V programe ITP, ktorý testuje látky súčasne v troch laboratóriách na geneticky rôznorodých myšiach, predĺžil rapamycín v potrave podávaný od 600 dní veku strednú aj maximálnu dĺžku života; podľa veku, keď uhynulo 90 % zvierat, o 14 % u samíc a o 9 % u samcov. Pri trojnásobnej dávke stúpla stredná dĺžka života myší o 23 % u samcov a o 26 % u samíc.

Aj krátke podávanie v strednom veku má u myší trvalý účinok. U samcov myší vo veku 20–⁠21 mesiacov predĺžili tri mesiace rapamycínu (8 mg/kg denne intraperitoneálne) strednú očakávanú dĺžku života po liečbe o 60 % a celkovú dĺžku života o 16 % a zlepšili ukazovatele zdravia; trojmesačné podávanie v potrave (126 ppm) predĺžilo u myší očakávanú dĺžku života po liečbe u oboch pohlaví, spolu o 42 %. U myší liečených rapamycínom starnú pomalšie srdce, pečeň, nadobličky, endometrium a šľachy a pomalšie klesá ich spontánna aktivita, takže rapamycín u myší spomaľuje viaceré prejavy starnutia, nielen nádorové ochorenia.

04Dávkovanie

Rapamune sa užíva ústami raz denne, vždy rovnako s jedlom alebo bez neho, a dávka sa riadi najnižšou koncentráciou sirolimu v krvi, ktorá sa meria pravidelne. Pre dlhý polčas sa nová dávka udržiava aspoň 7–⁠14 dní pred ďalšou úpravou; pri ľahkej až stredne ťažkej poruche funkcie pečene sa udržiavacia dávka znižuje asi o tretinu, pri ťažkej o polovicu. Liečbu po transplantácii riadi lekár so skúsenosťou s imunosupresiou.

Mimo registrovaných indikácií ho časť lekárov predpisuje na udržanie zdravia v starobe. V prieskume s 333 takými užívateľmi ho asi 80 % užívalo pod dohľadom lekára, približne deväť z desiatich raz týždenne, a dávky sa medzi nimi výrazne líšili.

Jednotky

mg/m²
na meter štvorcový povrchu tela, ktorý sa vypočíta z výšky a hmotnosti
ng/ml
koncentrácia, nie dávka: nanogramy v jednom mililitri; 1 000 ng = 1 µg a 1 000 µg = 1 mg
%
koncentrácia prípravku; 1 % = 1 g látky v 100 g alebo 100 ml (v roztoku 10 mg v 1 ml)

Registrované dávkovanie

  • USA · FDA, EÚ · EMA

    Rapamune, tablety 0,5, 1 a 2 mg a perorálny roztok 1 mg/ml · prevencia odvrhnutia transplantovanej obličky u pacientov s nízkym až stredným imunologickým rizikom, spolu s cyklosporínom a kortikoidmi

    6 mg jednorazovo na začiatku, potom 2 mg denne

    Podanie
    perorálne
    Načasovanie
    raz denne, 4 hodiny po cyklosporíne; dávka podľa koncentrácie v krvi
    Trvanie
    cyklosporín sa vysadzuje postupne počas 4–⁠8 týždňov 2–⁠4 mesiace po transplantácii

    Cieľová najnižšia koncentrácia je v EÚ 4–⁠12 ng/ml s cyklosporínom a 12–⁠20 ng/ml po jeho vysadení; v USA po vysadení 16–⁠24 ng/ml v prvom roku a potom 12–⁠20 ng/ml. V USA od 13 rokov; pod 40 kg 1 mg/m² denne.

    Zdroje Rapamune — registračný text FDA ↗ · Rapamune — SPC (EMA) ↗

  • USA · FDA

    Rapamune · prevencia odvrhnutia transplantovanej obličky u pacientov s vysokým imunologickým rizikom, spolu s cyklosporínom a kortikoidmi

    do 15 mg jednorazovo na začiatku, potom 5 mg denne

    Podanie
    perorálne
    Načasovanie
    raz denne; prvá kontrola koncentrácie 5.–7. deň
    Trvanie
    kombinácia počas prvých 12 mesiacov po transplantácii

    Zdroj Rapamune — registračný text FDA ↗

  • USA · FDA, EÚ · EMA

    Rapamune · lymfangioleiomyomatóza (v EÚ sporadická LAM so stredne ťažkým postihnutím pľúc alebo s klesajúcou funkciou pľúc)

    2 mg denne na začiatku

    Podanie
    perorálne
    Načasovanie
    raz denne; koncentrácia po 10–⁠20 dňoch, udržiavaná na 5–⁠15 ng/ml

    Zdroje Rapamune — registračný text FDA ↗ · Rapamune — SPC (EMA) ↗

  • USA · FDA

    Fyarro, sirolimus viazaný na albumín · lokálne pokročilý neoperovateľný alebo metastatický malígny PEComa u dospelých

    100 mg/m²

    Podanie
    intravenózne, 30-minútová infúzia
    Načasovanie
    1. a 8. deň každého 21-dňového cyklu
    Trvanie
    do progresie ochorenia alebo neznášanlivosti

    Zdroj Fyarro — registračný text FDA ↗

  • USA · FDA, EÚ · EMA

    Hyftor, 0,2 % gél · angiofibrómy tváre pri tuberóznej skleróze u dospelých a detí od 6 rokov

    najviac 800 mg gélu denne (2,5 cm), deti 6–⁠11 rokov najviac 600 mg (2 cm)

    Podanie
    topicky, na postihnutú kožu tváre
    Načasovanie
    2-krát denne, ráno a pred spaním

    Gram gélu obsahuje 2 mg sirolimu. Ak sa stav do 12 týždňov nezlepší, ďalšia liečba sa prehodnocuje.

    Zdroje Hyftor — registračný text FDA ↗ · Hyftor — EPAR (EMA) ↗

Off-label a klinická prax

  • Off-label predpis na zdravé starnutie (prieskum 333 užívateľov)

    udržanie zdravia v starobe a prevencia chorôb spojených s vekom; 62 užívateľov s alelou APOE4 ako prevencia demencie

    1–⁠20 mg týždenne, najčastejšie 6 mg

    Podanie
    perorálne
    Načasovanie
    raz týždenne (88 % mužov a 92 % žien), menej často raz za 14 dní; denne len 4 z 333 užívateľov

    Pod dohľadom lekára užívalo rapamycín 78 % mužov a 82 % žien; medián užívania bol 218 dní. Ženy užívali najviac 14 mg týždenne.

    Zdroj Kaeberlein a kol. 2023 ↗

Skúmané dávky

  • Randomizovaná, dvojito zaslepená štúdia PEARL (AgelessRx), 114 zdravých ľudí vo veku 50–⁠85 rokov, ktorí ju dokončili

    bezpečnosť a ukazovatele zdravého starnutia

    5 alebo 10 mg raz týždenne

    Podanie
    perorálne
    Trvanie
    48 týždňov

    Účastníci užívali magistraliter pripravený rapamycín; autori uvádzajú, že jeho koncentrácia v krvi bola asi tretinová oproti registrovanému sirolimu, takže 10 mg tejto formy predstavuje približne 3,3 mg sirolimu.

    Zdroj Moel a kol. 2025 (PEARL) ↗

  • Randomizovaná, placebom kontrolovaná pilotná štúdia, 25 zdravých ľudí vo veku 70–⁠95 rokov

    bezpečnosť, imunitné, fyzické a kognitívne ukazovatele

    1 mg denne

    Podanie
    perorálne
    Trvanie
    aspoň 8 týždňov

    Zdroj Kraig a kol. 2018 ↗

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

05Riziká a súvislosti

Registračný text nesie zarámované varovanie: imunosupresia zvyšuje vnímavosť na infekcie vrátane oportúnnych a tuberkulózy a riziko lymfómu a iných nádorov, najmä kožných. V transplantačných štúdiách sa lymfóm alebo lymfoproliferatívne ochorenie objavili u 0,7–⁠3,2 % pacientov liečených sirolimom oproti 0,6–⁠0,8 % v kontrolných skupinách; pre riziko rakoviny kože sa odporúča obmedziť slnko a UV žiarenie. Po transplantácii pečene zvýšil sirolimus s takrolimom úmrtnosť a stratu štepu (22 % oproti 9 %) a s cyklosporínom alebo takrolimom trombózu pečeňovej tepny (7 % oproti 2 %); po transplantácii pľúc sa objavovalo rozpadnutie bronchiálnej anastomózy. Po transplantácii pečene a pľúc sa preto nepoužíva.

Sirolimus zvyšuje krvné lipidy. Hypercholesterolémiu malo v transplantačných štúdiách 43–⁠46 % a hypertriglyceridémiu 45–⁠57 % pacientov oproti 23 % pri placebe a až 90 % pacientov potrebovalo lieky na zníženie lipidov. Pri súbežnom užívaní so štatínmi sa objavilo zvýšenie CPK u 3 %, bolesti svalov u 6,7 % a rabdomyolýza u menej ako 1 % pacientov. U myší dlhodobé podávanie zhoršuje glukózovú toleranciu cez útlm mTORC2; u zdravých ľudí sa pri 1 mg denne počas ôsmich týždňov glukózová tolerancia nezmenila a v štúdii PEARL mali muži pri 5 mg týždenne malý vzostup HbA1c pri nezmenenej glykémii.

Najčastejšie nežiaduce účinky pri LAM sú afty a zápal ústnej sliznice, hnačka, bolesti brucha, nevoľnosť, akné, periférne opuchy, bolesti hlavy a svalov a zvýšený cholesterol. Registračný text ďalej uvádza zhoršené hojenie rán a lymfokélu, hromadenie tekutín (opuchy, lymfedém, výpotky v pohrudnici a osrdcovníku), proteinúriu, intersticiálne ochorenie pľúc, ktoré niekedy ustúpi po znížení dávky alebo vysadení, anémiu a trombocytopéniu. V pilotnej štúdii so staršími ľuďmi pri 1 mg denne mierne klesol hemoglobín a hematokrit bez klinických prejavov. V prieskume s 333 užívateľmi rapamycínu mimo registrácie boli v porovnaní so 172 neužívateľmi významne častejšie len afty v ústach.

Sirolimus pôsobí na rýchlo sa deliace bunky vrátane zárodočných: u mužov sa môže objaviť azoospermia alebo oligospermia a v pokusoch na zvieratách poškodzoval plod, preto ženy používajú účinnú antikoncepciu počas liečby a 12 týždňov po nej. U myší, ktoré dostávali rapamycín v potrave od 9 mesiacov veku, sa častejšie objavovala degenerácia semenníkov a katarakta.

V 86-týždňovej štúdii karcinogenity so samicami myší zvýšil sirolimus v dávkach 30- až 120-násobne vyšších než klinická dávka 2 mg denne (prepočítané na povrch tela) výskyt malígneho lymfómu pri všetkých dávkach. V ďalšej štúdii na myšiach pri 3- až 16-násobku klinickej dávky sa u samcov objavili hepatocelulárne adenómy a karcinómy; v 104-týždňovej štúdii na potkanoch pri dávkach rovnakých alebo nižších ako klinická dávka sa významné nálezy neobjavili. U samíc myší vo veku 20–⁠21 mesiacov rapamycín v dávke 8 mg/kg denne intraperitoneálne počas troch mesiacov život nepredĺžil: nádory krvotvorby (lymfóm, histiocytový sarkóm) mali všetky vyšetrené samice oproti polovici kontrolných a tieto nádory boli agresívnejšie, kým iných nádorov ubudlo.

Hladinu sirolimu zvyšujú silné inhibítory CYP3A4 a P-glykoproteínu (ketokonazol, vorikonazol, itrakonazol, erytromycín, klaritromycín, telitromycín), grapefruitová šťava, kanabidiol a cyklosporín, a znižujú ju induktory ako rifampicín a rifabutín; so silnými inhibítormi a induktormi sa nekombinuje. Počas liečby sa nepodávajú živé vakcíny a s inhibítormi ACE sa častejšie objavuje angioedém.

06Ako zapadá do celku

S metformínom sa rapamycín stretáva vo výskume starnutia: v programe ITP predĺžila kombinácia rapamycínu (14 ppm v potrave) s metformínom život geneticky rôznorodých myší výrazne, kým samotný metformín život významne nepredĺžil, a u samíc myší metformín zmiernil glukózovú intoleranciu, ktorú rapamycín vyvoláva.

Zvýšené lipidy pri sirolime sa liečia štatínmi alebo fibrátmi; ich kombinácia so sirolimom vyžaduje sledovanie svalových ťažkostí a rabdomyolýzy.

Štúdie a zdroje

Súvisiace látky

Metformin FOXO4-DRI NAD+ Rosuvastatin Ezetimibe