Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка лекарственных средств на основе пептидов для лечения рассеянного склероза

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
рассеянный склероз, лекарственные средства, иммуносупрессорные пептиды

Цель проекта:
Рассеянный склероз (РС) - хроническое, прогрессирующее заболевание ЦНС, проявляющееся рассеянной неврологической симптоматикой и имеющее в типичных случаях на ранних стадиях ремиттирующее течение. Рассеянный склероз относится к группе демиелинизирующих заболеваний, основным патологическим проявлением которых служит разрушение миелина. Целью проекта является разработка лекарственных средств (ЛС) пептидной природы для лечения рассеянного склероза, имеющие в качестве мишени активированные аутоантигенами клетки иммунной системы. Эффективность нового лекарственного средства (ЛС) на основе олигопептидов основано на противодействии нейродегенеративным процессам, сопровождающим развитие рассеянного склероза, а также снижении аутоиммунных реакций и воспалений, характерных при его развитии, путём корректировки популяции антигенспецифичных Т-клеток, что может значительно изменить негативный прогноз, возникающий при диагностировании хронических расстройств иммунной системы у человека.

Основные планируемые результаты проекта:
Основным результатом проекта должно стать ЛС на основе иммуносупрессорных пептидов для лечения рассеянного склероза, лабораторные методики его синтеза, очистки и применения, результаты испытания эффективности ЛС на животной модели РС (линия крыс DА). Будут получены первичные данные об эффективных терапевтических дозах ЛС и наличии у него побочных эффектов.
Результаты ПНИЭР, полученные в рамках проекта, позволят наладить процедуру получения экспериментальных образцов пептидов и перевести разработку на стадию доклинических испытаний.
В ходе выполнения ПНИЭР должны быть получены следующие научно-технические
результаты:
1. Синтез пептидов для разработки лекарственного средства (ЛС), в том числе:
- твердофазным методом с использованием защитных групп Boc/Bzl;
- твердофазным методом с использованием защитных групп Fmoc/tBu;
- методом синтеза в растворе REMA;
- методом синтеза в растворе конденсацией фрагментов.
2. Разработка лабораторной методики синтеза ЛС.
3. Получение и очистка экспериментальных образцов ЛС на основе пептидов с использованием HPLC.
4. Физико-химический анализ полученных экспериментальных образцов ЛС.
5. Разработка лабораторной методики количественной оценки степени влияния ЛС на клетки иммунной системы in vitro, основанной на:
- сравнении эффективности различных методов количественного определения эффективности действия разрабатываемого ЛС на клетки иммунной системы in vitro;
- разработке нового метода количественной оценки пролиферации клеток иммунной системы in vitro, основанного на анализе степени агрегации клеток.
6. Проведение количественной оценки степени влияния ЛС на клетки иммунной системы in vitro.
7. Исследование методом радиолигандного анализа особенностей связывания ЛС с рецепторами.
8. Компьютерный анализ (in silico) конформационных особенностей ЛС.
9. Исследовательские испытания ЛС in vitro и in vivo.
10. Разработка животной модели рассеянного склероза для изучения терапевтической активности исследуемых иммуносупрессорных пептидов.
11. Изучение эффективности действия ЛС при лечении экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита на животной модели.
12. Изучение общетоксического действия ЛС.
13. Оценка аллергизирующих свойств ЛС.
14. Оценка иммунотоксического действия ЛС.
15. Проект технического задания на проведение ОТР.

Требования по назначению научно-технических результатов ПНИЭР:
Разрабатываемое лекарственное средство на основе пептидов должно обеспечивать эффективное препятствование развитию аутоиммунного энцефаломиелита на модельных животных – биологического аналога рассеянного склероза человека

Требования к показателям назначения, техническим характеристикам научно-технических результатов ПНИЭР:
ЛС должно обладать способностью действовать в количестве 50-100 мкг на ежедневную инъекцию в течение 15 дневного курса лечения аутоиммунного энцефаломиелита на модельных животных – биологического аналога рассеянного склероза человека.

Требования к объектам экспериментальных исследований:
Требования к ЛС, полученным для исследования in vitro и in vivo.
- Длина синтезируемой последовательности – от 8 до 12 аминокислотных остатков.
- Степень чистоты полученных препаратов – не менее 99%.
- Способность растворяться в физиологическом растворе для инъекций.
- ЛС не должен вызывать побочных действий или эти действия должны быть сведены к минимуму


Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Основным конечным продуктом проекта должно стать ЛС на основе иммуносупрессорных пептидов для лечения рассеянного склероза, лабораторные методики его синтеза, очистки и применения, результаты испытания эффективности ЛС на животной модели РС (линия крыс DA).
Рассеянный склероз встречается во всех этнических группах и может возникать у лиц даже молодого возраста, приводя в итоге к инвалидности. Число больных рассеянным склерозом в России составляет не менее 150 000 чел., во всём мире – 3 млн. чел.
Иммунопатологические реакции играют главную роль в патогенезе рассеянного склероза (РС). Основным патоморфологическим субстратом заболевания являются очаги демиелинизации в центральной нервной системе (ЦНС). Однако морфологическим изменениям при PC подвергается не только миелиновая оболочка нервных волокон, но и непосредственно аксоны. Именно аксональная дегенерация является причиной развития стойкой патологии ЦНС, приводящей к ранней инвалидизации больных.
Перечень ЛС, потенциально демонстрирующих приемлемый профиль безопасности и эффективности терапии РС на сегодняшний день достаточно мал. Потребность в эффективных ЛС терапии этого заболевания остается достаточно острой. Универсальным методом противодействия нейродегенеративным процессам, сопровождающим развитие РС, является корректировка состава популяции антигенспецифичных Т-клеток. В качестве перспективного кандидата на роль ЛС этого типа могут рассматриваться пептиды, обладающие специфическим иммуносупрессорным действием.
Эффективных средств для лечения РС нет, хотя в фармакопее имеется более 120 наименований ЛС, используемых для этой цели и подавляющее большинство которых представляют собой препараты для облегчения симптомов заболевания и снятия приступов. Число ЛС превентивного ряда, которые могут изменить течение болезни и замедлить ее развитие, немного. К этой категории можно отнести β-интерферон, распространяемый под коммерческими названиями Rebif (Pfizer, США) и Copaxone (Teva Pharmaceutical Industries, Израиль). Недавние исследования канадских ученых из Университета Британской Колумбии поставили под сомнение эффективность терапии РС интерферонами-бета (Бетаферон, Авонекс, Ребиф). В результате этих исследований не удалось найти доказательств того, что терапия интерферонами β способна замедлить прогрессирование инвалидизации у пациентов с ремиттирующим РС. Конечная цель лечения РС - предотвращение или отсрочка инвалидности. Полученные данные ставят под сомнение рутинное применение препаратов интерферона β для достижения этой цели.
Минимальная цена препарата для четырехнедельного курса лечения (44 мкг х 12 доз) составляет 44 000 руб, годового – 570 000 руб.

Copaxone (Копаксон, Глатирамера ацетат) используется для защиты миелиновых оболочек нервных клеток от атаки иммунной системы и является первым препаратом, разработанным специально для лечения рассеянного склероза. Он представляет собой рандомный полимер среднего молекулярного веса 6,4 кДа из четырех аминокислот (Glu, Lys, Ala, Tyr) в соотношении 1,0:6,0:4,76:1,9, характерном для основного белка миелиновой оболочки (МВР). Неопределенность последовательности пептидов в их сложной смеси является главным недостатком препарата, и только отсутствие эффективных средств для лечения РС объясняет его использование. Минимальная цена препарата для месячного курса лечения (20 мг х 28 доз) составляет 34 000 руб, годового – 440 000 руб.
На Rebif и Copaxone приходится 90% стоимости лечения РС.
Разрабатываемое нами лекарственное средство является иммуносупрессором специфического действия с определенной первичной структурой. Аналоги этого класса соединений на рынке лечения рассеянного склероза отсутствуют, но их появление ожидаемо, учитывая усилия фармацевтических компаний в этом направлении.
Для оценки размера рынка в России для разрабатываемого препарата можно воспользоваться следующими цифрами, характеризующими рынок препарата Copaxone: 34 000 руб. × 150 000 чел. = 5,1 млрд. руб. на один курс лечения, что составляет до 66 млрд. руб. в год. Годовые потребности мирового рынка можно оценить в $20 млрд.
Для достижения заявленных результатов по разработке нового ЛС для лечения РС планируется синтезировать ЛС и исследовать его свойства in vitro и in vivo с использованием животной модели РС - экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита. Полученные результаты должны обеспечить возможность проведения доклинических исследований разрабатываемого ЛС.
К потенциальным ограничениям и рискам относится возможная токсичность разрабатываемого ЛС, но в отличие от «малых молекул» фарминдустрии, пептидная природа ЛС сводит эти риски к минимуму, особенно с учетом того, что структура ЛС присутствует у человека как составная часть ряда антител и не является чужеродной. ЛС будет представлять собой инъекционную лекарственную форму из-за низкой пероральной биодоступности, но этот фактор не является критичным в связи с тем, что РС представляет собой серьезное заболевание. Копаксон и Ребиф также являются инъекционными средствами. Для разрабатываемого ЛС возможен низкий терапевтический индекс (отношение медианной смертельной дозы LD50 к медианной эффективной дозе ED50 средства), но пептидная природа разрабатываемого ЛС сводит этот риск к минимуму.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Планируемые результаты будут востребованы в областях фундаментальной медицины и фармакологии, связанных с исследованием и лечением рассеянного склероза.
Результаты ПНИЭР будут востребованы научно-исследовательскими институтами и ВУЗами, занимающиеся исследованиями нейродегенеративных заболеваний, а также фармацевтическими компаниями, ведущих разработку лекарств для лечения аутоиммунных заболеваний.
Новое ЛС после прохождения доклинических исследований и клинических испытаний будет использовано для лечения больных рассеянным склерозом, улучшая качество жизни 150 000 больных в России. Оценка годовой потребности рынка России - до 66 млрд. руб.; мирового рынка - $20 млрд.

Текущие результаты проекта:
На первом этапе выполнения проекта "Выбор и научное обоснование направления исследования. Разработка методов синтеза прототипа лекарственного средства» выполнены следующие работы:

-Проведен аналитический обзор по теме ПНИЭР.
-Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
-Проведено обоснование и выбор методов и направления исследований.
-Проведен синтез пептидов для разработки ЛС, в том числе:
-твердофазным методом с использованием защитных групп Boc/Bzl;
-твердофазным методом с использованием защитных групп Fmoc/tBu;
-методом синтеза в растворе REMA;
-методом синтеза в растворе конденсацией фрагментов.
-Разработана лабораторная методика синтеза ЛС.
-Проведена очистка экспериментальных образцов ЛС с использованием HPLC.
-Проведен физико-химический анализ полученных экспериментальных образцов ЛС.
-Проведены маркетинговые исследования.

Выводы:
-Местом приложения разрабатываемого ЛС выбран комплекс MHC-II с эпитопом основного белка миелина и Т-клеточного рецептора.
-Проведено сравнение методов синтеза прототипов ЛС.
-Разработан новый метод образования пептидной связи без защиты С-концевой группы и использования оснований, что приводит к практически полному исключению рацемизации и сводит к минимуму вероятность других побочных реакций, катализируемых основаниями.
-Полученные прототипы ЛС являются новым классом веществ для лечения РС и на рынке отсутствуют