CJC-1295 (No DAC) in panoramica per la ricerca: Modified GRF (1-29), meccanismo, emivita e differenze

CJC-1295 (No DAC), identico a Modified GRF (1-29), è un analogo sintetico del GHRH di 29 aminoacidi con quattro sostituzioni stabilizzanti. A differenza della variante DAC non si lega alla sieroalbumina ed è quindi ad azione breve, con un'emivita plasmatica riportata di circa 30 minuti. Questo articolo riassume i dati preclinici e clinici esclusivamente a scopo di ricerca.

Che cos'è il CJC-1295 (No DAC) e com'è strutturato?

Il CJC-1295 senza DAC è chimicamente identico al composto indicato in letteratura come "Modified GRF (1-29)". Si tratta di un analogo sintetico dell'ormone di rilascio dell'ormone della crescita (Growth Hormone Releasing Hormone, GHRH). Strutturalmente corrisponde al frammento N-terminale 1-29 del GHRH umano, ovvero allo stesso nucleo attivo della Sermorelina, ma porta quattro sostituzioni aminoacidiche stabilizzanti rispetto al GRF(1-29) nativo: posizione 2 D-Ala al posto di L-Ala, posizione 8 Gln al posto di Asn, posizione 15 Ala al posto di Gly e posizione 27 Leu al posto di Met. Il nucleo GRF(1-29) tetrasostituito è documentato nel lavoro di Jetté et al., 2005, mentre la panoramica delle sostituzioni è riportata anche in fonti secondarie.

La sequenza è (da N a 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. La formula bruta riportata è C152H252N44O42 con una massa molare di circa 3367,9 g/mol; questi dati provengono da fonti di fornitori e da banche dati chimiche, non sono sottoposti a peer review e sono da considerarsi approssimativi. Il numero CAS 446036-97-1 viene talvolta attribuito all'intera famiglia CJC-1295/DAC. Aspetto decisivo per comprendere questo composto: la forma "No DAC" non possiede al C-terminale alcun Drug-Affinity-Complex (maleimidopropionil-lisina) e quindi non si lega in modo covalente alla sieroalbumina. Proprio per questo è ad azione breve, come emerge dai lavori di Jetté et al., 2005 e Teichman et al., 2006.

Come agisce il CJC-1295 (No DAC) a livello molecolare?

Il CJC-1295 (No DAC) agisce come agonista del recettore del GHRH (GHRH-R), un recettore di classe B a sette domini transmembrana accoppiato a proteina G presente sulle cellule somatotrope dell'adenoipofisi. Il legame si accoppia prevalentemente a Gs, attiva l'adenilato ciclasi e aumenta così il cAMP intracellulare. Questo attiva la proteina chinasi A (PKA), porta alla fosforilazione di CREB e a un influsso di calcio voltaggio-dipendente che innesca l'esocitosi dell'ormone della crescita (GH) immagazzinato. Cronicamente, questa via di segnalazione favorisce inoltre la trascrizione del gene del GH mediata da Pit-1, come descritto nella rassegna di Mayo et al., 1995.

Il vantaggio funzionale delle quattro sostituzioni risiede nella stabilità. Esse conferiscono resistenza alla scissione da parte della dipeptidil peptidasi-IV (DPP-IV) all'N-terminale e a ulteriore proteolisi. In questo modo aumentano la potenza e la stabilità metabolica rispetto al GRF(1-29) nativo. La sola sostituzione D-Ala2 ha ridotto nell'uomo la clearance metabolica da 39,7 a 21 mL/kg/min e ha prolungato l'emivita di scomparsa da 4,3 a 6,7 minuti, come hanno mostrato Soule et al., 1994; la stabilità alla DPP-IV del nucleo sostituito è documentata in Jetté et al., 2005. A valle, il rilascio ipofisario di GH aumenta l'IGF-1 epatico. Questo asse GHRH-R, GH, IGF-1 costituisce la spina dorsale farmacologica dell'intera classe di sostanze.

Qual è l'emivita del CJC-1295 (No DAC)?

Il CJC-1295 (No DAC), ovvero Modified GRF (1-29), è chiaramente ad azione breve. L'emivita plasmatica riportata è di circa 30 minuti, con un intervallo spesso citato in letteratura compreso tra circa 30 minuti e circa 2 ore. A titolo di confronto: la Sermorelina nativa, ovvero il GRF(1-29), viene eliminata ancora più rapidamente, con un'emivita di scomparsa endovenosa di circa 6-7 minuti e un'emivita plasmatica nell'ordine di circa 10-20 minuti. La cinetica del frammento nativo si basa su Soule et al., 1994, mentre il dato concreto dei 30 minuti per Modified GRF (1-29) deriva dal principio di progettazione del composto e da fonti secondarie.

Poiché non è presente un ancoraggio all'albumina, nella letteratura di ricerca l'ormone della crescita aumenta tipicamente dopo somministrazione sottocutanea entro circa 15-30 minuti e ritorna verso il valore basale entro circa 2-3 ore. Ne deriva un profilo di GH pulsatile, dall'aspetto più fisiologico, con una stimolazione tonica persistente minima. Questa è la differenza determinante rispetto alla variante DAC. Importante per la collocazione scientifica: i rigorosi studi farmacocinetici sull'uomo (Teichman et al., 2006; Ionescu et al., 2006) sono stati condotti con il costrutto DAC legante l'albumina, non con la forma No-DAC. Allo stato attuale delle conoscenze, uno studio di PK sull'uomo dedicato e sottoposto a peer review specificamente sulla variante No-DAC è scarso, motivo per cui il dato dei 30 minuti va interpretato con la dovuta cautela. Calcolare il CJC-1295 (No DAC) nel calcolatore di peptidi può illustrare i dati cinetici di riferimento a scopo di modellazione.

In che cosa il CJC-1295 (No DAC) si differenzia dalla variante DAC?

La variante DAC condivide lo stesso nucleo GRF(1-29) tetrasostituito, ma porta una N-epsilon-3-maleimidopropionammide-lisina. Questo gruppo reagisce ex vivo o in vivo con il gruppo tiolico libero Cys-34 della sieroalbumina umana e forma un bioconiugato tioetere stabile. Questo coniugato è troppo grande per la filtrazione renale e al tempo stesso protetto dalla DPP-IV, come descritto da Jetté et al., 2005. In questo modo l'emivita nell'uomo si prolunga a circa 5,8-8,1 giorni, come mostrato da Teichman et al., 2006.

In adulti sani, singole dosi sottocutanee di CJC-1295/DAC hanno aumentato il GH medio da 2 a 10 volte per almeno 6 giorni e l'IGF-1 da 1,5 a 3 volte per 9-11 giorni; con somministrazione ripetuta l'IGF-1 è rimasto al di sopra del valore basale fino a circa 28 giorni (Teichman et al., 2006). È degno di nota che la secrezione di GH sia rimasta pulsatile persino sotto questa stimolazione continua legata all'albumina. La frequenza e l'ampiezza dei picchi sono state mantenute, mentre i valori minimi, medi e di IGF-1 aumentavano, come hanno documentato Ionescu et al., 2006. Proprio questo riscontro spiega perché la forma No-DAC ad azione breve venga preferita nella ricerca quando l'obiettivo è riprodurre il naturale rilascio episodico di GH e non un innalzamento tonico permanente. La forma No-DAC viene completamente eliminata tra una somministrazione e l'altra e quindi non genera alcun plateau cronico di IGF-1. I dati di PK ed efficacia sull'uomo riguardano tuttavia il costrutto DAC, non direttamente la forma No-DAC.

Quali dosaggi vengono riportati nella letteratura di ricerca?

Per la forma No-DAC non esiste alcun dosaggio umano approvato dalla FDA. I dati umani controllati provengono esclusivamente da studi con la variante DAC. In tali studi sono state esaminate singole dosi sottocutanee di circa 30, 60 e 90 mcg/kg, dove l'intervallo da 30 a 60 mcg/kg è stato giudicato relativamente ben tollerato, come riportano Teichman et al., 2006. Lo studio sulla pulsatilità ha utilizzato 60 e 90 mcg/kg senza una differenza significativa tra i due dosaggi; in esso il GH basale risultava aumentato di circa 7,5 volte, il GH medio del 46 percento e l'IGF-1 del 45 percento rispetto al valore basale (Ionescu et al., 2006).

Per Modified GRF (1-29) stesso, i protocolli non clinici o secondari descrivono tipicamente quantità fisse nell'ordine dei microgrammi per somministrazione sottocutanea, spesso intorno a 100 mcg per somministrazione, spesso scandite da 1 a 3 volte al giorno per sfruttare la breve emivita. Questi protocolli vengono spesso combinati con un GHRP, ovvero un agonista del recettore della grelina. Va sottolineato con chiarezza che questi dati non provengono da studi controllati. Vengono qui citati esclusivamente per caratterizzare la letteratura esistente e non costituiscono una raccomandazione d'uso. Un flaconcino di liofilizzato da 2 mg corrisponde a 2000 mcg, da cui si ricava per calcolo una molteplicità di aliquote nell'ordine dei microgrammi. La concentrazione esatta dipende dal volume di ricostituzione. A puro scopo di modellazione e calcolo, ciò può essere rappresentato nel calcolatore di peptidi.

Come si ricostituisce e si conserva il CJC-1295 (No DAC)?

Il CJC-1295 (No DAC) viene fornito come liofilizzato. La polvere liofilizzata dovrebbe essere conservata congelata, tipicamente a -20 gradi Celsius, e per la conservazione a lungo termine anche a temperature più basse, a -80 gradi Celsius. La stabilità riportata del liofilizzato è di circa 12-24 mesi o più a -20 gradi Celsius. Un breve trasporto a temperatura ambiente o di frigorifero è di norma tollerato per la polvere secca, poiché la forma solida è nettamente più robusta di quella in soluzione.

Dopo la ricostituzione, di solito con acqua batteriostatica contenente circa lo 0,9 percento di alcol benzilico, la soluzione dovrebbe essere conservata refrigerata a 2-8 gradi Celsius e utilizzata entro circa 28 giorni. Questa finestra temporale deriva dall'alcol benzilico come conservante; alcune fonti indicano 4-6 settimane a 2-8 gradi Celsius. I cicli ripetuti di congelamento e scongelamento della soluzione ricostituita sono da evitare, così come un'agitazione violenta che, attraverso la formazione di schiuma e lo stress meccanico, può compromettere l'integrità del peptide. Proteggere il materiale dalla luce e dal calore. Durante la ricostituzione, il solvente viene idealmente aggiunto lentamente lungo la parete del flaconcino anziché direttamente sulla polvere. Questi dati provengono da fonti secondarie sulla manipolazione dei peptidi; non è stato trovato uno studio di stabilità peptide-specifico e sottoposto a peer review, motivo per cui queste indicazioni vanno intese come linee guida generali di manipolazione per i peptidi GHRH e non come una specifica validata per questo lotto.

Quali effetti indesiderati sono noti per questa classe di sostanze?

Negli studi sull'uomo con CJC-1295/DAC non sono state riportate reazioni avverse gravi e la tollerabilità è stata descritta come buona, in particolare nell'intervallo da 30 a 60 mcg/kg, come documentano Teichman et al., 2006. Questi dati riguardano tuttavia la variante DAC legante l'albumina e non specificamente la forma No-DAC ad azione breve.

Gli effetti tipici della classe e frequentemente descritti degli analoghi del GHRH e della stimolazione dell'asse del GH comprendono reazioni transitorie nel sito di iniezione come arrossamento, gonfiore e dolore, inoltre rossore al viso ovvero sensazione di calore, mal di testa, vertigini e una ritenzione idrica transitoria. Le preoccupazioni teoriche legate a un innalzamento persistente di GH e IGF-1, come dolori articolari (artralgia), edemi periferici, parestesie o sintomi simili alla sindrome del tunnel carpale, nonché una ridotta sensibilità all'insulina, derivano dalla farmacologia dell'asse del GH. Non sono state dimostrate specificamente per la forma No-DAC ad azione breve. Poiché la variante No-DAC viene eliminata tra una somministrazione e l'altra e non genera un innalzamento tonico permanente dell'IGF-1, la base teorica per gli effetti dipendenti dalla persistenza è qui meno marcata che nella forma DAC. Vale comunque quanto segue: la sicurezza a lungo termine della forma No-DAC non è stabilita in studi controllati sull'uomo. Questa raccolta serve alla collocazione scientifica e non alla valutazione di un impiego sull'uomo.

In che cosa il CJC-1295 (No DAC) si differenzia dalla Sermorelina?

La Sermorelina corrisponde al GRF(1-29) nativo e condivide con il CJC-1295 (No DAC) lo stesso nucleo attivo di 29 aminoacidi. La differenza decisiva risiede nelle quattro sostituzioni che mancano alla Sermorelina. Per questo la Sermorelina viene degradata più rapidamente dalla DPP-IV e possiede un'emivita più breve, con un'emivita plasmatica nell'ordine di circa 10-20 minuti e un'emivita di scomparsa endovenosa di circa 6-7 minuti, nonché una minore stabilità metabolica. Modified GRF (1-29) può quindi essere descritto in sostanza come una Sermorelina ad azione più lunga e stabilizzata verso la DPP-IV.

La prova quantitativa del guadagno di stabilità proviene da Soule et al., 1994: già la sola sostituzione D-Ala2 ha all'incirca dimezzato la clearance metabolica e ha prolungato l'emivita di scomparsa endovenosa da 4,3 a 6,7 minuti nell'uomo. Dal punto di vista meccanicistico i due composti sono identici, poiché attivano lo stesso recettore del GHRH, come descrive Mayo et al., 1995 per la via di segnalazione comune. La differenza è quindi principalmente farmacocinetica e non farmacodinamica. Per la ricerca ciò significa che entrambe le sostanze innescano lo stesso tipo di effettore al recettore, ma Modified GRF (1-29) offre una presenza plasmatica più lunga e una maggiore potenza per quantità di microgrammi somministrata. Informazioni di contesto sulla farmacologia della Sermorelina, ovvero del GRF(1-29), sono fornite dalla rassegna di Prakash und Goa, 1999, qui utilizzata come riferimento di confronto per il GHRH(1-29) nativo e non modificato.

In che cosa il CJC-1295 (No DAC) si differenzia dall'Ipamorelin?

La differenza rispetto all'Ipamorelin è meccanicisticamente fondamentale e non solo farmacocinetica. L'Ipamorelin è un pentapeptide e agisce come agonista del recettore della grelina (Growth Hormone Secretagogue Receptor 1a, GHS-R1a), non del recettore del GHRH. La trasduzione del segnale procede tramite Gq, fosfolipasi C, IP3 e un influsso di calcio, innescando anch'essa un rilascio di GH. È decisivo che l'Ipamorelin sia stato il primo secretagogo del GH ad agire selettivamente sul GH, senza aumentare ACTH, cortisolo o prolattina, con una selettività fino a 200 volte la dose efficace, come hanno mostrato Raun et al., 1998.

Mentre il CJC-1295 (No DAC) come analogo del GHRH "istruisce" direttamente le cellule somatotrope tramite il GHRH-R a rilasciare il GH immagazzinato, l'Ipamorelin agisce tramite la via complementare della grelina. Entrambi gli assi, ovvero GHRH e grelina, sono fisiologicamente distinti e agiscono su recettori diversi. Proprio per questo gli analoghi del GHRH e gli agonisti del recettore della grelina vengono spesso studiati insieme nella ricerca, per caratterizzare effetti additivi o sinergici sul rilascio di GH. La logica alla base è questa: un analogo del GHRH aumenta la prontezza delle cellule somatotrope, mentre un agonista della grelina attenua parallelamente l'inibizione somatostatinergica e amplifica l'ampiezza dei picchi. Questa complementarità è la ragione per cui i protocolli di ricerca combinati preferiscono la forma No-DAC ad azione breve, poiché il suo profilo pulsatile si sovrappone bene alla finestra d'azione di un GHRP. Entrambe rimangono tuttavia esclusivamente sostanze di ricerca senza un impiego umano consolidato.

Perché il CJC-1295 (No DAC) è considerato "più fisiologico" della variante DAC?

Il termine "più fisiologico" si riferisce nella letteratura di ricerca al pattern temporale del rilascio di GH. La secrezione naturale di GH avviene in modo episodico, a picchi, separati da fasi di bassa attività. La forma No-DAC ad azione breve, con la sua emivita di circa 30 minuti, genera un aumento del GH entro circa 15-30 minuti e un ritorno verso il valore basale entro circa 2-3 ore. In questo modo il recettore non viene stimolato in modo continuo tra una somministrazione e l'altra, il che si avvicina maggiormente al naturale pattern picco-minimo.

La variante DAC, invece, mantiene attraverso il legame con l'albumina una stimolazione di base elevata per giorni. È interessante notare che Ionescu et al., 2006 hanno mostrato che, persino sotto questa stimolazione continua, la secrezione di GH è rimasta pulsatile, poiché il controllo ipotalamico sovraordinato tramite la somatostatina continua a modellare la struttura dei picchi. Ciononostante la forma DAC innalza in modo persistente i valori minimi e medi nonché l'IGF-1 e genera un plateau cronico di IGF-1, che negli studi è rimasto fino a circa 28 giorni al di sopra del valore basale (Teichman et al., 2006). La forma No-DAC evita questo plateau perché viene completamente eliminata. Quindi, se un modello di ricerca deve rappresentare la natura episodica dell'asse del GH, la variante ad azione breve è metodologicamente più interessante. Questa collocazione rimane una caratterizzazione farmacologica e non implica alcun beneficio terapeutico.

Domande frequenti (FAQ)

Il CJC-1295 (No DAC) è la stessa cosa di Modified GRF (1-29)?

Sì. Il CJC-1295 senza DAC e Modified GRF (1-29) indicano lo stesso composto. Entrambi descrivono il nucleo GRF(1-29) tetrasostituito senza il Drug-Affinity-Complex legante l'albumina. Le quattro sostituzioni (D-Ala in posizione 2, Gln in posizione 8, Ala in posizione 15, Leu in posizione 27) sono documentate per il nucleo in Jetté et al., 2005. Il termine "No DAC" sottolinea semplicemente l'assenza del linker maleimidico che, nella variante DAC, garantisce la lunga emivita.

Perché l'emivita è così tanto più breve rispetto al CJC-1295 con DAC?

Perché manca l'ancoraggio all'albumina. La variante DAC si lega in modo covalente al gruppo tiolico Cys-34 della sieroalbumina e forma un grande coniugato protetto dalla filtrabilità renale con un'emivita di circa 5,8-8,1 giorni (Teichman et al., 2006). Senza questo ancoraggio, la forma No-DAC viene eliminata rapidamente, con un'emivita riportata di circa 30 minuti. Le quattro sostituzioni rallentano sì il degrado rispetto alla Sermorelina, ma non sostituiscono il legame con l'albumina.

Esistono studi controllati sull'uomo specifici per la forma No-DAC?

Allo stato attuale delle conoscenze, gli studi di PK sull'uomo rigorosi e sottoposti a peer review specificamente sulla forma No-DAC sono scarsi. I dati umani centrali (Teichman et al., 2006; Ionescu et al., 2006) sono stati raccolti con il costrutto DAC legante l'albumina. L'emivita di 30 minuti della forma No-DAC si basa prevalentemente sul principio di progettazione e su fonti secondarie, non su uno studio clinico di PK dedicato.

Quanto a lungo si conserva la soluzione ricostituita?

Le fonti secondarie sulla manipolazione indicano, dopo ricostituzione con acqua batteriostatica (circa 0,9 percento di alcol benzilico), un utilizzo entro circa 28 giorni se conservata a 2-8 gradi Celsius; alcune fonti indicano 4-6 settimane. I cicli di congelamento e scongelamento e l'agitazione violenta sono da evitare. Questi dati sono linee guida generali per i peptidi GHRH e non una specifica validata specifica per il lotto.

Perché gli analoghi del GHRH e l'Ipamorelin vengono spesso studiati insieme?

Perché agiscono su recettori diversi. Il CJC-1295 (No DAC) è un agonista del recettore del GHRH, l'Ipamorelin un agonista selettivo del recettore della grelina (GHS-R1a) tramite la via Gq/PLC/IP3-calcio (Raun et al., 1998). Poiché le due vie sono complementari, vengono studiate insieme nella ricerca per caratterizzare effetti additivi o sinergici sul rilascio di GH.

Solo a scopo di ricerca. Non destinato al consumo umano. Redazione scientifica: Dr. Sieglinde Klaus