CJC-1295 (No DAC) u istraživačkom pregledu: Modified GRF (1-29), mehanizam, poluvrijeme i razgraničenje

CJC-1295 (No DAC), istovjetan s Modified GRF (1-29), sintetički je GHRH analog od 29 aminokiselina s četiri stabilizirajuće supstitucije. Za razliku od DAC varijante, ne veže se na serumski albumin pa je zato kratkodjelujući, s prijavljenim poluvremenom u plazmi od oko 30 minuta. Ovaj članak sažima pretkliničke i kliničke podatke isključivo u istraživačke svrhe.

Što je CJC-1295 (No DAC) i kako je građen?

CJC-1295 bez DAC-a kemijski je istovjetan spoju koji se u literaturi navodi kao \"Modified GRF (1-29)\". Riječ je o sintetičkom analogu hormona koji oslobađa hormon rasta (Growth Hormone Releasing Hormone, GHRH). Strukturno odgovara N-terminalnom fragmentu 1-29 humanog GHRH, dakle istoj aktivnoj jezgri kao i Sermorelin, ali nosi četiri stabilizirajuće supstitucije aminokiselina u odnosu na nativni GRF(1-29): položaj 2 D-Ala umjesto L-Ala, položaj 8 Gln umjesto Asn, položaj 15 Ala umjesto Gly i položaj 27 Leu umjesto Met. Tetrasupstituirana GRF(1-29) jezgra dokumentirana je u radu Jett\u00e9 et al., 2005, a pregled supstitucija dodatno i u sekundarnim izvorima.

Sekvenca glasi (N prema C): Tyr-D-Ala-Asp-Ala-Ile-Phe-Thr-Gln-Ser-Tyr-Arg-Lys-Val-Leu-Ala-Gln-Leu-Ser-Ala-Arg-Lys-Leu-Leu-Gln-Asp-Ile-Leu-Ser-Arg-NH2. Prijavljena zbirna formula je C152H252N44O42 s molarnom masom od oko 3367,9 g/mol; ovi podaci potječu iz dobavljačkih i kemijskih izvora podataka, nisu recenzirani i smatraju se približenima. CAS broj 446036-97-1 djelomično se pripisuje cijeloj CJC-1295/DAC obitelji. Za razumijevanje ovog spoja ključno je sljedeće: \"No DAC\" oblik na C-terminusu nema kompleks afiniteta za lijek (Drug-Affinity-Complex, maleimidopropionil-lizin) i stoga se ne veže kovalentno na serumski albumin. Upravo zbog toga je kratkodjelujući, kako proizlazi iz radova Jett\u00e9 et al., 2005 i Teichman et al., 2006.

Kako CJC-1295 (No DAC) djeluje na molekularnoj razini?

CJC-1295 (No DAC) djeluje kao agonist na GHRH receptoru (GHRH-R), receptoru klase B sa sedam transmembranskih domena, vezanom uz G-protein, na somatotropima adenohipofize. Vezanje se pretežno spreže s Gs, aktivira adenilil-ciklazu i time povećava unutarstanični cAMP. To aktivira protein-kinazu A (PKA), dovodi do fosforilacije CREB-a i do naponski ovisnog ulaska kalcija, koji pokreće egzocitozu pohranjenog hormona rasta (GH). Kronično ovaj signalni put dodatno potiče Pit-1 posredovanu transkripciju GH gena, kako je opisano u pregledu Mayo et al., 1995.

Funkcionalna prednost četiriju supstitucija leži u stabilnosti. One daju otpornost na cijepanje dipeptidil-peptidazom-IV (DPP-IV) na N-terminusu te na daljnju proteolizu. Time rastu potentnost i metabolička stabilnost u odnosu na nativni GRF(1-29). Izolirana D-Ala2 supstitucija kod ljudi je smanjila metabolički klirens s 39,7 na 21 mL/kg/min i produljila poluvrijeme nestajanja s 4,3 na 6,7 minuta, kako su pokazali Soule et al., 1994; DPP-IV stabilnost supstituirane jezgre dokumentirana je kod Jett\u00e9 et al., 2005. Nizvodno hipofizno oslobađanje GH povećava hepatički IGF-1. Ta os GHRH-R, GH, IGF-1 čini farmakološku okosnicu cijele klase spojeva.

Koje poluvrijeme ima CJC-1295 (No DAC)?

CJC-1295 (No DAC), dakle Modified GRF (1-29), nedvojbeno je kratkodjelujući. Prijavljeno poluvrijeme u plazmi iznosi oko 30 minuta, uz raspon koji se u literaturi često navodi od oko 30 minuta do otprilike 2 sata. Za usporedbu: nativni Sermorelin odnosno GRF(1-29) eliminira se još brže, s intravenskim poluvremenom nestajanja od oko 6 do 7 minuta i poluvremenom u plazmi u rasponu od oko 10 do 20 minuta. Kinetika nativnog fragmenta oslanja se na Soule et al., 1994, dok konkretan podatak od 30 minuta za Modified GRF (1-29) proizlazi iz načela dizajna spoja i iz sekundarnih izvora.

Budući da nema albuminskog sidra, hormon rasta nakon supkutane primjene u istraživačkoj literaturi obično raste unutar otprilike 15 do 30 minuta i unutar oko 2 do 3 sata vraća se prema početnoj vrijednosti. Iz toga proizlazi pulsatilni, fiziološkiji GH profil s minimalnom trajnom toničkom stimulacijom. To je definirajuća razlika u odnosu na DAC varijantu. Važno za znanstveno razvrstavanje: rigorozne humane farmakokinetičke studije (Teichman et al., 2006; Ionescu et al., 2006) provedene su s konstruktom DAC koji veže albumin, a ne s No-DAC oblikom. Namjenska, recenzirana humana PK studija specifično za No-DAC varijantu prema sadašnjim spoznajama je oskudna, zbog čega podatak od 30 minuta treba tumačiti s potrebnim oprezom. Izračun CJC-1295 (No DAC) u kalkulatoru peptida može prikazati kinetičke ključne podatke u svrhe modeliranja.

Po čemu se CJC-1295 (No DAC) razlikuje od DAC varijante?

DAC varijanta dijeli istu tetrasupstituiranu GRF(1-29) jezgru, ali nosi N-epsilon-3-maleimidopropionamid-lizin. Ta skupina reagira ex vivo odnosno in vivo sa slobodnom Cys-34 tiolnom skupinom humanog serumskog albumina i tvori stabilan tioetarski biokonjugat. Taj je konjugat prevelik za bubrenu filtraciju i istodobno zaštićen od DPP-IV, kako su opisali Jett\u00e9 et al., 2005. Time se poluvrijeme kod ljudi produljuje na oko 5,8 do 8,1 dan, što su pokazali Teichman et al., 2006.

U zdravih odraslih osoba pojedinačne supkutane doze CJC-1295/DAC povećale su srednji GH 2 do 10 puta tijekom najmanje 6 dana, a IGF-1 1,5 do 3 puta tijekom 9 do 11 dana; pri ponovljenoj primjeni IGF-1 je ostao iznad početne vrijednosti do oko 28 dana (Teichman et al., 2006). Vrijedno je istaknuti da je sekrecija GH čak i pod tom kontinuiranom stimulacijom vezanom na albumin ostala pulsatilna. Frekvencija i amplituda pulseva ostale su očuvane, dok su najniže vrijednosti, srednje vrijednosti i IGF-1 rasli, kako su dokumentirali Ionescu et al., 2006. Upravo taj nalaz objašnjava zašto se kratkodjelujući No-DAC oblik u istraživanjima daje prednost kada je cilj oponašanje prirodnog epizodnog oslobađanja GH, a ne tonično trajno povišenje. No-DAC oblik se između primjena potpuno eliminira i stoga ne stvara kronični IGF-1 plato. Humani podaci o PK i učinkovitosti odnose se, međutim, na DAC konstrukt, a ne izravno na No-DAC oblik.

Koje se doze navode u istraživačkoj literaturi?

Za No-DAC oblik ne postoji humana doza odobrena od strane FDA. Kontrolirani humani podaci potječu isključivo iz studija s DAC varijantom. Ondje su ispitivane pojedinačne supkutane doze od oko 30, 60 i 90 mcg/kg, pri čemu je raspon od 30 do 60 mcg/kg ocijenjen kao razmjerno dobro podnošljiv, kako izvješćuju Teichman et al., 2006. Studija pulsatilnosti koristila je 60 i 90 mcg/kg bez značajne razlike između dviju doza; ondje je bazalni GH bio povišen oko 7,5 puta, srednji GH za 46 posto, a IGF-1 za 45 posto iznad početne vrijednosti (Ionescu et al., 2006).

Za sam Modified GRF (1-29) neklinički odnosno sekundarni protokoli obično opisuju fiksne količine u mikrogramskom rasponu po supkutanoj primjeni, često oko 100 mcg po primjeni, često raspoređeno 1 do 3 puta dnevno kako bi se iskoristilo kratko poluvrijeme. Ti se protokoli često kombiniraju s GHRP-om odnosno agonistom grelinskog receptora. Mora se jasno naglasiti da ovi podaci ne potječu iz kontroliranih studija. Navode se ovdje isključivo radi karakterizacije postojeće literature i ne predstavljaju preporuku za postupanje. Bočica liofilizata od 2 mg odgovara količini od 2000 mcg, iz čega računski proizlazi velik broj alikvota u mikrogramskoj ljestvici. Točna koncentracija ovisi o volumenu rekonstitucije. Za čisto modelske i računske svrhe to se može prikazati u kalkulatoru peptida.

Kako se CJC-1295 (No DAC) rekonstituira i čuva?

CJC-1295 (No DAC) isporučuje se kao liofilizat. Liofilizirani prah treba čuvati smrznut, obično na -20 stupnjeva Celzija, a za dugotrajno čuvanje i hladnije na -80 stupnjeva Celzija. Prijavljena stabilnost liofilizata iznosi oko 12 do 24 mjeseca ili dulje na -20 stupnjeva Celzija. Kratak transport pri sobnoj temperaturi ili temperaturi hladnjaka u pravilu se tolerira za suhi prah, jer je čvrsti oblik znatno robusniji od otopljenog.

Nakon rekonstitucije, obično bakteriostatskom vodom s oko 0,9 posto benzilnog alkohola, otopinu treba čuvati u hladnjaku na 2 do 8 stupnjeva Celzija i upotrijebiti unutar otprilike 28 dana. Taj vremenski okvir proizlazi iz benzilnog alkohola kao konzervansa; neki izvori navode 4 do 6 tjedana na 2 do 8 stupnjeva Celzija. Ponovljene cikluse zamrzavanja i odmrzavanja rekonstituirane otopine treba izbjegavati, kao i snažno trešanje, koje stvaranjem pjene i mehaničkim stresom može ugroziti cjelovitost peptida. Zaštitite materijal od svjetla i topline. Pri rekonstituciji se otapalo idealno dodaje polako uz stijenku bočice, a ne izravno na prah. Ovi podaci potječu iz sekundarnih izvora o rukovanju peptidima; peptidno specifična, recenzirana studija stabilnosti nije pronađena, zbog čega ove napomene treba shvatiti kao opće smjernice za rukovanje GHRH peptidima, a ne kao validiranu specifikaciju za ovu seriju.

Koje su neželjene reakcije poznate iz ove klase spojeva?

U humanim studijama CJC-1295/DAC nisu prijavljene ozbiljne neželjene reakcije, a podnošljivost je opisana kao dobra, osobito u rasponu od 30 do 60 mcg/kg, kako dokumentiraju Teichman et al., 2006. Ovi se podaci, međutim, odnose na DAC varijantu koja veže albumin, a ne specifično na kratkodjelujući No-DAC oblik.

Klasno tipični i često opisani učinci GHRH analoga i stimulacije GH osi obuhvaćaju prolazne reakcije na mjestu injekcije poput crvenila, otizanja i boli, zatim crvenilo lica odnosno osjećaj topline, glavobolju, vrtoglavicu i prolaznu zadršku vode. Teorijske zabrinutosti povezane s trajnim povišenjem GH i IGF-1, poput bolova u zglobovima (artralgija), perifernih edema, parestezija ili simptoma sličnih sindromu karpalnog kanala te smanjene osjetljivosti na inzulin, proizlaze iz farmakologije GH osi. One nisu specifično dokazane za kratkodjelujući No-DAC oblik. Budući da se No-DAC varijanta između primjena eliminira i ne stvara tonično trajno povišenje IGF-1, teorijska osnova za učinke ovisne o trajnoj izloženosti ovdje je manje izražena nego kod DAC oblika. Ipak vrijedi: dugoročna sigurnost No-DAC oblika nije utvrđena u kontroliranim humanim studijama. Ovaj prikaz služi znanstvenom razvrstavanju, a ne procjeni primjene kod ljudi.

Po čemu se CJC-1295 (No DAC) razlikuje od Sermorelina?

Sermorelin odgovara nativnom GRF(1-29) i dijeli s CJC-1295 (No DAC) istu aktivnu jezgru od 29 aminokiselina. Presudna razlika leži u četiri supstitucije koje Sermorelinu nedostaju. Zbog toga se Sermorelin brže razgrađuje pomoću DPP-IV i ima kraće poluvrijeme, s poluvremenom u plazmi u rasponu od oko 10 do 20 minuta i intravenskim poluvremenom nestajanja od oko 6 do 7 minuta, te manju metaboličku stabilnost. Modified GRF (1-29) stoga se u svojoj biti može opisati kao DPP-IV stabiliziran, dulje djelujući Sermorelin.

Kvantitativni dokaz za dobitak stabilnosti potječe od Soule et al., 1994: već je izolirana D-Ala2 supstitucija približno prepolovila metabolički klirens i produljila intravensko poluvrijeme nestajanja s 4,3 na 6,7 minuta kod ljudi. Mehanistički su oba spoja istovjetna, jer aktiviraju isti GHRH receptor, kako Mayo et al., 1995 opisuje za zajednički signalni put. Razlika je dakle prvenstveno farmakokinetička, a ne farmakodinamička. Za istraživanje to znači da obje tvari pokreću isti tip efektora na receptoru, ali Modified GRF (1-29) nudi dužu prisutnost u plazmi i veću potentnost po primijenjenoj mikrogramskoj količini. Pozadinske informacije o farmakologiji Sermorelina odnosno GRF(1-29) daje pregled Prakash i Goa, 1999, koji se ovdje koristi kao usporedna referenca za nativni, nemodificirani GHRH(1-29).

Po čemu se CJC-1295 (No DAC) razlikuje od Ipamorelina?

Razlika u odnosu na Ipamorelin mehanistički je temeljna, a ne samo farmakokinetička. Ipamorelin je pentapeptid i djeluje kao agonist na grelinskom receptoru (Growth Hormone Secretagogue Receptor 1a, GHS-R1a), a ne na GHRH receptoru. Prijenos signala odvija se preko Gq, fosfolipaze C, IP3 i ulaska kalcija te time također pokreće oslobađanje GH. Presudno je da je Ipamorelin bio prvi sekretagog GH koji djeluje selektivno za GH, bez povišenja ACTH, kortizola ili prolaktina, sa selektivnošću do 200 puta većom od efektivne doze, kako su pokazali Raun et al., 1998.

Dok CJC-1295 (No DAC) kao GHRH analog izravno preko GHRH-R \"upućuje\" somatotrope da oslobode pohranjeni GH, Ipamorelin djeluje preko komplementarnog grelinskog puta. Obje osi, dakle GHRH i grelin, fiziološki su različite i napadaju različite receptore. Upravo se zato GHRH analozi i agonisti grelinskog receptora u istraživanjima često proučavaju zajedno, kako bi se karakterizirali aditivni ili sinergistički učinci na oslobađanje GH. Logika iza toga: GHRH analog povećava spremnost somatotropa, dok agonist grelina paralelno prigušuje somatostatinsku inhibiciju i pojačava amplitudu pulsa. Ta komplementarnost razlog je zašto kombinirani istraživački protokoli daju prednost kratkodjelujućem No-DAC obliku, jer se njegov pulsatilni profil dobro preklapa s prozorom djelovanja GHRP-a. Oba ipak ostaju isključivo istraživačke tvari bez utvrđene humane primjene.

Zašto se CJC-1295 (No DAC) smatra \"fiziološkijim\" od DAC varijante?

Pojam \"fiziološkiji\" u istraživačkoj se literaturi odnosi na vremenski obrazac oslobađanja GH. Prirodna sekrecija GH odvija se epizodno u pulsevima, razdvojenima fazama niske aktivnosti. Kratkodjelujući No-DAC oblik sa svojim poluvremenom od oko 30 minuta stvara porast GH unutar otprilike 15 do 30 minuta i povratak prema početnoj vrijednosti unutar oko 2 do 3 sata. Time receptor između primjena nije kontinuirano stimuliran, što je bliže prirodnom obrascu puls-najniža vrijednost.

DAC varijanta, nasuprot tome, putem vezanja na albumin tijekom više dana održava povišenu osnovnu stimulaciju. Zanimljivo je da su Ionescu et al., 2006 pokazali da je čak i pod tom kontinuiranom stimulacijom sekrecija GH ostala pulsatilna, jer nadređena hipotalamička kontrola putem somatostatina i dalje oblikuje strukturu pulseva. Ipak DAC oblik trajno podiže najniže i srednje vrijednosti te IGF-1 i stvara kronični IGF-1 plato, koji je u studijama bio iznad početne vrijednosti do oko 28 dana (Teichman et al., 2006). No-DAC oblik izbjegava taj plato jer se potpuno eliminira. Ako dakle istraživački model treba prikazati epizodnu prirodu GH osi, kratkodjelujuća varijanta metodološki je privlačnija. Ovo razvrstavanje ostaje farmakološka karakterizacija i ne podrazumijeva nikakvu terapijsku korist.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Je li CJC-1295 (No DAC) isto što i Modified GRF (1-29)?

Da. CJC-1295 bez DAC-a i Modified GRF (1-29) označavaju isti spoj. Oba opisuju tetrasupstituiranu GRF(1-29) jezgru bez kompleksa afiniteta za lijek koji veže albumin. Četiri supstitucije (D-Ala na položaju 2, Gln na položaju 8, Ala na položaju 15, Leu na položaju 27) dokumentirane su za jezgru u Jett\u00e9 et al., 2005. Pojam \"No DAC\" samo naglašava izostanak maleimidnog poveznika, koji kod DAC varijante osigurava dugo poluvrijeme.

Zašto je poluvrijeme toliko kraće nego kod CJC-1295 s DAC-om?

Zato što nedostaje albuminsko sidro. DAC varijanta veže se kovalentno na Cys-34 tiolnu skupinu serumskog albumina i tvori velik konjugat zaštićen od bubrene filtracije s poluvremenom od oko 5,8 do 8,1 dan (Teichman et al., 2006). Bez tog sidra No-DAC oblik se brzo eliminira, s prijavljenim poluvremenom od oko 30 minuta. Četiri supstitucije usporavaju razgradnju u odnosu na Sermorelin, ali ne zamjenjuju vezanje na albumin.

Postoje li kontrolirane humane studije specifično za No-DAC oblik?

Prema sadašnjim spoznajama, rigorozne, recenzirane humane PK studije specifično za No-DAC oblik su oskudne. Središnji humani podaci (Teichman et al., 2006; Ionescu et al., 2006) prikupljeni su s konstruktom DAC koji veže albumin. Poluvrijeme od 30 minuta za No-DAC oblik pretežno se oslanja na načelo dizajna i sekundarne izvore, a ne na namjensku kliničku PK studiju.

Koliko je rekonstituirana otopina trajna?

Sekundarni izvori o rukovanju navode da se nakon rekonstitucije bakteriostatskom vodom (oko 0,9 posto benzilnog alkohola) otopina koristi unutar otprilike 28 dana pri čuvanju na 2 do 8 stupnjeva Celzija; neki izvori navode 4 do 6 tjedana. Cikluse zamrzavanja i odmrzavanja te snažno trešanje treba izbjegavati. Ovi su podaci opće smjernice za GHRH peptide, a ne validirana specifikacija specifična za seriju.

Zašto se GHRH analozi i Ipamorelin često proučavaju zajedno?

Zato što napadaju različite receptore. CJC-1295 (No DAC) je agonist GHRH receptora, a Ipamorelin selektivni agonist grelinskog receptora (GHS-R1a) preko Gq/PLC/IP3 kalcijevog puta (Raun et al., 1998). Budući da su oba puta komplementarna, u istraživanjima se proučavaju zajedno, kako bi se karakterizirali aditivni ili sinergistički učinci na oslobađanje GH.

Samo za istraživačke svrhe. Nije namijenjeno za ljudsku konzumaciju. Znanstveno uređivanje: Dr. Sieglinde Klaus