CJC-1295 (No DAC) în prezentare generală de cercetare: Modified GRF (1-29), mecanism, timp de înjumătățire și delimitare

CJC-1295 (No DAC), identic cu Modified GRF (1-29), este un analog sintetic de GHRH format din 29 de aminoacizi, cu patru substituții stabilizatoare. Spre deosebire de varianta DAC, nu se leagă de albumina serică și are, prin urmare, o acțiune scurtă, cu un timp de înjumătățire plasmatic raportat de aproximativ 30 de minute. Acest articol sintetizează datele preclinice și clinice exclusiv în scopuri de cercetare.

Ce este CJC-1295 (No DAC) și cum este structurat?

CJC-1295 fără DAC este identic din punct de vedere chimic cu compusul menționat în literatură drept "Modified GRF (1-29)". Este vorba despre un analog sintetic al hormonului de eliberare a hormonului de creștere (Growth Hormone Releasing Hormone, GHRH). Din punct de vedere structural, corespunde fragmentului N-terminal 1-29 al GHRH uman, deci aceluiași nucleu activ ca Sermorelin, dar poartă patru substituții stabilizatoare de aminoacizi față de GRF(1-29) nativ: poziția 2 D-Ala în loc de L-Ala, poziția 8 Gln în loc de Asn, poziția 15 Ala în loc de Gly și poziția 27 Leu în loc de Met. Nucleul GRF(1-29) tetrasubstituit este documentat în lucrarea lui Jetté et al., 2005, iar prezentarea generală a substituțiilor și în surse secundare.

Secvența este (de la N la 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. Formula brută raportată este C152H252N44O42, cu o masă molară de aproximativ 3367,9 g/mol; aceste date provin din surse de furnizori și surse chimice, nu sunt evaluate inter pares și sunt considerate aproximative. Numărul CAS 446036-97-1 este atribuit uneori întregii familii CJC-1295/DAC. Esențial pentru înțelegerea acestui compus: forma "No DAC" nu posedă la capătul C-terminal niciun Drug-Affinity-Complex (maleimidopropionil-lizină) și, prin urmare, nu se leagă covalent de albumina serică. Tocmai de aceea are o acțiune scurtă, așa cum reiese din lucrările lui Jetté et al., 2005 și Teichman et al., 2006.

Cum acționează CJC-1295 (No DAC) la nivel molecular?

CJC-1295 (No DAC) acționează ca agonist la receptorul GHRH (GHRH-R), un receptor cuplat cu proteina G cu șapte domenii transmembranare din clasa B, situat pe somatotrofele adenohipofizei. Legarea cuplează predominant la Gs, activează adenilil-ciclaza și crește astfel cAMP-ul intracelular. Acesta activează protein-kinaza A (PKA), duce la fosforilarea CREB și la un influx de calciu dependent de tensiune, care declanșează exocitoza hormonului de creștere (GH) depozitat. În mod cronic, această cale de semnalizare promovează suplimentar transcripția mediată de Pit-1 a genei GH, așa cum este descris în lucrarea de sinteză a lui Mayo et al., 1995.

Avantajul funcțional al celor patru substituții constă în stabilitate. Ele conferă rezistență la scindarea de către dipeptidil-peptidaza-IV (DPP-IV) la capătul N-terminal, precum și la proteoliza ulterioară. Astfel cresc potența și stabilitatea metabolică față de GRF(1-29) nativ. Substituția izolată D-Ala2 a redus la om clearance-ul metabolic de la 39,7 la 21 mL/kg/min și a prelungit timpul de înjumătățire al dispariției de la 4,3 la 6,7 minute, așa cum au arătat Soule et al., 1994; stabilitatea la DPP-IV a nucleului substituit este documentată la Jetté et al., 2005. În aval, eliberarea hipofizară de GH crește IGF-1 hepatic. Această axă GHRH-R, GH, IGF-1 constituie coloana vertebrală farmacologică a întregii clase de substanțe.

Ce timp de înjumătățire are CJC-1295 (No DAC)?

CJC-1295 (No DAC), adică Modified GRF (1-29), are în mod clar o acțiune scurtă. Timpul de înjumătățire plasmatic raportat este de aproximativ 30 de minute, cu un interval menționat frecvent în literatură de circa 30 de minute până la aproximativ 2 ore. Pentru comparație: Sermorelinul nativ, respectiv GRF(1-29), este eliminat și mai rapid, cu un timp de înjumătățire al dispariției intravenoase de aproximativ 6 până la 7 minute și un timp de înjumătățire plasmatic în intervalul de aproximativ 10 până la 20 de minute. Cinetica fragmentului nativ se bazează pe Soule et al., 1994, în timp ce valoarea concretă de 30 de minute pentru Modified GRF (1-29) decurge din principiul de proiectare al compusului și din surse secundare.

Deoarece nu există o ancoră de albumină, hormonul de creștere crește, conform literaturii de cercetare, după administrare subcutanată, de regulă în aproximativ 15 până la 30 de minute și revine spre valoarea inițială în aproximativ 2 până la 3 ore. Din aceasta rezultă un profil GH pulsatil, cu aspect mai fiziologic, cu o stimulare tonică susținută minimă. Aceasta este diferența definitorie față de varianta DAC. Important pentru încadrarea științifică: studiile farmacocinetice umane riguroase (Teichman et al., 2006; Ionescu et al., 2006) au fost efectuate cu construcția DAC care se leagă de albumină, nu cu forma No-DAC. Un studiu PK uman dedicat, evaluat inter pares, specific pentru varianta No-DAC, este, conform cunoștințelor actuale, rar, motiv pentru care valoarea de 30 de minute trebuie interpretată cu prudența necesară. Calcularea CJC-1295 (No DAC) în calculatorul de peptide poate ilustra reperele cinetice în scopuri de modelare.

Prin ce se deosebește CJC-1295 (No DAC) de varianta DAC?

Varianta DAC împărtășește același nucleu GRF(1-29) tetrasubstituit, dar poartă o N-epsilon-3-maleimidopropionamid-lizină. Această grupare reacționează ex vivo, respectiv in vivo, cu gruparea liberă tiol Cys-34 a albuminei serice umane și formează un bioconjugat tioeteric stabil. Acest conjugat este prea mare pentru filtrarea renală și totodată protejat de DPP-IV, așa cum au descris Jetté et al., 2005. Astfel, timpul de înjumătățire la om se prelungește la aproximativ 5,8 până la 8,1 zile, demonstrat de Teichman et al., 2006.

La adulții sănătoși, doze subcutanate unice de CJC-1295/DAC au crescut GH-ul mediu de 2 până la 10 ori timp de cel puțin 6 zile și IGF-1 de 1,5 până la 3 ori pe parcursul a 9 până la 11 zile; la administrare repetată, IGF-1 a rămas peste valoarea inițială până la aproximativ 28 de zile (Teichman et al., 2006). Remarcabil este faptul că secreția de GH a rămas pulsatilă chiar și sub această stimulare continuă legată de albumină. Frecvența și amplitudinea pulsurilor s-au menținut, în timp ce valorile minime, medii și de IGF-1 au crescut, așa cum au documentat Ionescu et al., 2006. Tocmai această constatare explică de ce forma No-DAC cu acțiune scurtă este preferată în cercetare atunci când scopul este reproducerea eliberării episodice naturale de GH și nu o creștere tonică permanentă. Forma No-DAC este eliminată complet între administrări și, prin urmare, nu generează un platou cronic de IGF-1. Datele umane PK și de eficacitate privesc însă construcția DAC, nu direct forma No-DAC.

Ce doze sunt raportate în literatura de cercetare?

Pentru forma No-DAC nu există o dozare umană aprobată de FDA. Datele umane controlate provin exclusiv din studii cu varianta DAC. Acolo au fost investigate doze subcutanate unice de aproximativ 30, 60 și 90 mcg/kg, intervalul de 30 până la 60 mcg/kg fiind clasificat ca relativ bine tolerat, așa cum raportează Teichman et al., 2006. Studiul privind pulsatilitatea a folosit 60 și 90 mcg/kg, fără o diferență semnificativă între cele două doze; acolo GH-ul bazal a fost crescut de aproximativ 7,5 ori, GH-ul mediu cu 46 la sută și IGF-1 cu 45 la sută peste valoarea inițială (Ionescu et al., 2006).

Pentru Modified GRF (1-29) propriu-zis, protocoalele non-clinice, respectiv secundare, descriu de regulă cantități fixe în domeniul microgramelor pe administrare subcutanată, frecvent în jur de 100 mcg pe administrare, deseori cadențate de 1 până la 3 ori pe zi, pentru a valorifica timpul de înjumătățire scurt. Aceste protocoale sunt combinate frecvent cu un GHRP, respectiv cu un agonist al receptorului de grelină. Trebuie subliniat clar că aceste date nu provin din studii controlate. Ele sunt menționate aici exclusiv pentru caracterizarea literaturii existente și nu constituie o recomandare de acțiune. Un flacon cu 2 mg de liofilizat corespunde la 2000 mcg, din care rezultă, prin calcul, o multitudine de alicote la scară de micrograme. Concentrația exactă depinde de volumul de reconstituire. Pentru scopuri pur de modelare și calcul, acest lucru poate fi reprezentat în calculatorul de peptide.

Cum se reconstituie și se depozitează CJC-1295 (No DAC)?

CJC-1295 (No DAC) este livrat sub formă de liofilizat. Pulberea liofilizată ar trebui depozitată la congelator, de regulă la -20 grade Celsius, iar pentru depozitarea pe termen lung chiar mai rece, la -80 grade Celsius. Stabilitatea raportată a liofilizatului este de aproximativ 12 până la 24 de luni sau mai mult la -20 grade Celsius. Un transport scurt la temperatura mediului ambiant sau la temperatura frigiderului este, de regulă, tolerat pentru pulberea uscată, deoarece forma solidă este net mai robustă decât cea în soluție.

După reconstituire, de obicei cu apă bacteriostatică cu aproximativ 0,9 la sută alcool benzilic, soluția ar trebui păstrată la rece la 2 până la 8 grade Celsius și utilizată în aproximativ 28 de zile. Această fereastră de timp rezultă din alcoolul benzilic ca agent de conservare; unele surse menționează 4 până la 6 săptămâni la 2 până la 8 grade Celsius. Trebuie evitate ciclurile repetate de congelare-decongelare ale soluției reconstituite, la fel și agitarea puternică, ce poate periclita integritatea peptidei prin formarea de spumă și stres mecanic. Protejați materialul de lumină și căldură. La reconstituire, solventul este adăugat ideal lent de-a lungul peretelui flaconului, în loc să fie pus direct pe pulbere. Aceste date provin din surse secundare privind manipularea peptidelor; un studiu de stabilitate specific peptidei, evaluat inter pares, nu a fost găsit, motiv pentru care aceste indicații trebuie înțelese ca orientări generale de manipulare pentru peptidele GHRH și nu ca o specificație validată pentru acest lot.

Ce efecte nedorite sunt cunoscute din clasa de substanțe?

În studiile umane CJC-1295/DAC nu au fost raportate reacții adverse grave, iar tolerabilitatea a fost descrisă ca bună, în special în intervalul de 30 până la 60 mcg/kg, așa cum documentează Teichman et al., 2006. Aceste date privesc însă varianta DAC care se leagă de albumină și nu specific forma No-DAC cu acțiune scurtă.

Efectele tipice clasei și descrise frecvent ale analogilor GHRH și ale stimulării axei GH cuprind reacții tranzitorii la locul injectării, precum roșeață, umflătură și durere, în plus înroșirea feței, respectiv senzație de căldură, dureri de cap, amețeli și o retenție tranzitorie de apă. Preocupările teoretice legate de o creștere susținută a GH și IGF-1, precum durerile articulare (artralgie), edemele periferice, parestezii sau simptome de tip sindrom de tunel carpian, precum și o sensibilitate redusă la insulină, derivă din farmacologia axei GH. Ele nu au fost demonstrate specific pentru forma No-DAC cu acțiune scurtă. Deoarece varianta No-DAC este eliminată între administrări și nu generează o creștere tonică permanentă a IGF-1, baza teoretică pentru efectele dependente de persistență este aici mai puțin pronunțată decât la forma DAC. Cu toate acestea, rămâne valabil: siguranța pe termen lung a formei No-DAC nu este stabilită în studii umane controlate. Această compilație servește încadrării științifice și nu evaluării unei utilizări la om.

Prin ce se deosebește CJC-1295 (No DAC) de Sermorelin?

Sermorelinul corespunde GRF(1-29) nativ și împărtășește cu CJC-1295 (No DAC) același nucleu activ de 29 de aminoacizi. Diferența decisivă constă în cele patru substituții care îi lipsesc Sermorelinului. Din această cauză, Sermorelinul este descompus mai rapid de DPP-IV și are un timp de înjumătățire mai scurt, cu un timp de înjumătățire plasmatic în intervalul de aproximativ 10 până la 20 de minute și un timp de înjumătățire al dispariției intravenoase de aproximativ 6 până la 7 minute, precum și o stabilitate metabolică mai redusă. Modified GRF (1-29) poate fi descris, prin urmare, în esență, ca un Sermorelin stabilizat la DPP-IV, cu acțiune mai lungă.

Dovada cantitativă pentru câștigul de stabilitate provine de la Soule et al., 1994: deja substituția izolată D-Ala2 a înjumătățit aproximativ clearance-ul metabolic și a prelungit timpul de înjumătățire al dispariției intravenoase de la 4,3 la 6,7 minute la om. Din punct de vedere mecanistic, ambii compuși sunt identici, deoarece activează același receptor GHRH, așa cum descrie Mayo et al., 1995 pentru calea de semnalizare comună. Diferența este, prin urmare, în primul rând farmacocinetică și nu farmacodinamică. Pentru cercetare, aceasta înseamnă că ambele substanțe declanșează același tip de efector la receptor, însă Modified GRF (1-29) oferă o prezență plasmatică mai lungă și o potență mai mare per cantitate de micrograme administrată. Informații de fond privind farmacologia Sermorelinului, respectiv GRF(1-29), oferă lucrarea de sinteză a lui Prakash și Goa, 1999, care este utilizată aici drept referință comparativă pentru GHRH(1-29) nativ, nemodificat.

Prin ce se deosebește CJC-1295 (No DAC) de Ipamorelin?

Diferența față de Ipamorelin este fundamentală din punct de vedere mecanistic și nu doar farmacocinetică. Ipamorelinul este o pentapeptidă și acționează ca agonist la receptorul de grelină (Growth Hormone Secretagogue Receptor 1a, GHS-R1a), nu la receptorul GHRH. Transmiterea semnalului se desfășoară prin Gq, fosfolipaza C, IP3 și un influx de calciu, declanșând astfel, de asemenea, o eliberare de GH. Esențial este faptul că Ipamorelinul a fost primul secretagog de GH care acționează selectiv asupra GH, fără a crește ACTH, cortizolul sau prolactina, cu o selectivitate de până la 200 de ori doza eficace, așa cum au arătat Raun et al., 1998.

În timp ce CJC-1295 (No DAC), ca analog GHRH, "instruiește" direct somatotrofele prin GHRH-R să elibereze GH-ul depozitat, Ipamorelinul acționează prin calea complementară a grelinei. Ambele axe, adică GHRH și grelina, sunt diferite din punct de vedere fiziologic și acționează la receptori diferiți. Tocmai de aceea analogii GHRH și agoniștii receptorului de grelină sunt investigați frecvent împreună în cercetare, pentru a caracteriza efecte aditive sau sinergice asupra eliberării de GH. Logica din spate: un analog GHRH crește disponibilitatea somatotrofelor, în timp ce un agonist al grelinei atenuează în paralel inhibiția somatostatinergică și amplifică amplitudinea pulsurilor. Această complementaritate este motivul pentru care protocoalele combinate de cercetare preferă forma No-DAC cu acțiune scurtă, deoarece profilul ei pulsatil se suprapune bine peste fereastra de acțiune a unui GHRP. Ambele rămân însă exclusiv substanțe de cercetare, fără utilizare umană stabilită.

De ce este considerat CJC-1295 (No DAC) mai "fiziologic" decât varianta DAC?

Termenul "mai fiziologic" se referă, în literatura de cercetare, la tiparul temporal al eliberării de GH. Secreția naturală de GH are loc episodic, în pulsuri, separate de faze de activitate redusă. Forma No-DAC cu acțiune scurtă, cu timpul ei de înjumătățire de aproximativ 30 de minute, generează o creștere a GH în aproximativ 15 până la 30 de minute și o revenire spre valoarea inițială în aproximativ 2 până la 3 ore. Astfel, receptorul nu este stimulat continuu între administrări, ceea ce se apropie mai mult de tiparul natural puls-minim.

Varianta DAC, în schimb, menține prin legarea de albumină o stimulare de bază crescută pe parcursul a mai multe zile. Interesant este că Ionescu et al., 2006 au arătat că, chiar și sub această stimulare continuă, secreția de GH a rămas pulsatilă, deoarece controlul hipotalamic supraordonat prin somatostatină continuă să modeleze structura pulsurilor. Cu toate acestea, forma DAC ridică în mod susținut valorile minime și medii, precum și IGF-1, și generează un platou cronic de IGF-1, care în studii a fost peste valoarea inițială până la aproximativ 28 de zile (Teichman et al., 2006). Forma No-DAC evită acest platou, deoarece este eliminată complet. Așadar, dacă un model de cercetare trebuie să reflecte natura episodică a axei GH, varianta cu acțiune scurtă este, din punct de vedere metodologic, mai atractivă. Această încadrare rămâne o caracterizare farmacologică și nu implică niciun beneficiu terapeutic.

Întrebări frecvente (FAQ)

Este CJC-1295 (No DAC) același lucru cu Modified GRF (1-29)?

Da. CJC-1295 fără DAC și Modified GRF (1-29) desemnează același compus. Ambele descriu nucleul GRF(1-29) tetrasubstituit fără Drug-Affinity-Complex-ul care se leagă de albumină. Cele patru substituții (D-Ala la poziția 2, Gln la poziția 8, Ala la poziția 15, Leu la poziția 27) sunt documentate în Jetté et al., 2005 pentru nucleu. Termenul "No DAC" subliniază doar absența linkerului de maleimidă, care la varianta DAC asigură timpul de înjumătățire lung.

De ce este timpul de înjumătățire atât de mult mai scurt decât la CJC-1295 cu DAC?

Deoarece lipsește ancora de albumină. Varianta DAC se leagă covalent de gruparea tiol Cys-34 a albuminei serice și formează un conjugat mare, protejat de filtrarea renală, cu un timp de înjumătățire de aproximativ 5,8 până la 8,1 zile (Teichman et al., 2006). Fără această ancoră, forma No-DAC este eliminată rapid, cu un timp de înjumătățire raportat de aproximativ 30 de minute. Cele patru substituții încetinesc, ce-i drept, descompunerea față de Sermorelin, dar nu înlocuiesc legarea de albumină.

Există studii umane controlate specific pentru forma No-DAC?

Conform cunoștințelor actuale, studiile PK umane riguroase, evaluate inter pares, specific pentru forma No-DAC, sunt rare. Datele umane centrale (Teichman et al., 2006; Ionescu et al., 2006) au fost obținute cu construcția DAC care se leagă de albumină. Timpul de înjumătățire de 30 de minute al formei No-DAC se bazează preponderent pe principiul de proiectare și pe surse secundare, nu pe un studiu PK clinic dedicat.

Cât timp se păstrează soluția reconstituită?

Sursele secundare de manipulare menționează, după reconstituirea cu apă bacteriostatică (aproximativ 0,9 la sută alcool benzilic), o utilizare în aproximativ 28 de zile la depozitare la 2 până la 8 grade Celsius; unele surse indică 4 până la 6 săptămâni. Ciclurile de congelare-decongelare și agitarea puternică trebuie evitate. Aceste date sunt orientări generale pentru peptidele GHRH și nu o specificație validată specifică lotului.

De ce sunt investigați frecvent împreună analogii GHRH și Ipamorelinul?

Deoarece acționează la receptori diferiți. CJC-1295 (No DAC) este un agonist al receptorului GHRH, Ipamorelinul un agonist selectiv al receptorului de grelină (GHS-R1a) prin calea Gq/PLC/IP3-calciu (Raun et al., 1998). Deoarece cele două căi sunt complementare, ele sunt investigate împreună în cercetare, pentru a caracteriza efecte aditive sau sinergice asupra eliberării de GH.

Numai pentru scopuri de cercetare. Nu este destinat consumului uman. Redacție științifică: Dr. Sieglinde Klaus