חיפוש באתר
Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt

האם תרופות המעכבות את האנזים PCSK9 הן התקווה החדשה להפחתת כולסטרול

אהבתם? שתפו עם חבריכם

בן-עמי סלע, מנהל המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-השומר; החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב.  


 


בעידן הסטאטינים המצטיירים כיום כתרופה האולטימטיבית להפחתת רמת כולסטרול-LDL, ובהתאם הפכו לתרופות הנמכרות ביותר בעולם, הולך ומתפתח סיפור מרתק של משפחת תרופות חדשה שאולי תתחרה בסטאטינים בנתח שוק זה. מדובר בנוגדנים חד-שבטיים (monoclonal) המגיבים עם האנזים PCSK9 ומנטרלים את פעילותו.


מהו אותו אנזים, ומדוע נטרולו יכול להביא להפחתת רמת LDL-cholesterol? הסיפור החל במאמר שהתפרסם בשנת 2003 ב-Nature Genetics על ידי קבוצת חוקרים צרפתים, תחת הכותרת: “מוטציות ב-PCSK9 גורמות למפגע אוטוזומאלי-שולטני של היפר-כולסטרולמיה”.


 


מהו אותו גורם המסתתר מאחורי PCSK9 ?


מדובר באנזים הפרוטאוליטי ששמו המלא proprotein convertase subtilysin/kexin type 9 ממשפחת ה-serine proteases.


במחקרם משנת 2003 תיארו Abifadel וחבריה שתי משפחות בהן התגלו באנזים זה מוטציות שגרמו אצלן להיפר-כולסטרולמיה, רמה גבוהה מאוד של כולסטרול-LDL, ותחלואת לב כלילית קשה.


כדי להבין את משמעות מוטציות אלה, בוויסות פעילותו של הקולטן ל-LDL על פני תאים, יצרו החוקרים עכברים טרנסגניים שהוחדר להם הגן הפגום ל-PSCK9, ואכן מצאו בעכברים “מהונדסים גנטית” אלה רמות נמוכות ביותר של הקולטן ל-LDL בכבד, ובהתאם רמתDL  גבוהה בדם, שכן בהעדר הקולטן הכבדי ל-LDL יימנע קישורו של האחרון אל תאי הכבד, תיפגם קליטתו בתוכם וגריעתו מהדם, וכך תעלה בהתאם רמת LDL בצירקולציה.


 


בשנת 2005 התפרסם מחקר של Hobbs ו-Cohen שהראה שב-2% מבין האפרו-אמריקנים נמצאת אחת מתוך שני מוטציות nonsense ב-PSCK9, שגורמת אצלם דווקא להפחתת ריכוזי LDL בערך ב-30%, וכן נמצא באוכלוסייה הלבנה מוטציית missence המפחיתה רמת LDL

ב- 15%.

באופן עוד יותר דרמטי נמסר במאמר משנת 2007 ב-Atherosclerosis שבאוכלוסייה דרום אפריקאית מסוימת, אובדן הומוזיגוטי של פעילות PSCK9, מפחית את רמת כולסטרול-LDL לתחום הנמוך באופן בלתי רגיל של 15 מיליגרם לדציליטר. כלומר עד כה התבררה מציאותם של 2 סוגי מוטציות ב-PSCK9: כאלה מסוג “gain-of-function”  כגון אלה שהתגלו במחקר המקורי בצרפת, בהם המוטציה מגבירה את פעילות האנזים PCSK9 ומפחיתה את רמת הקולטנים ל-LDL, ולעומת זאת מוטציות מסוג “Loss-of-function” המפחיתות את פעילות האנזים האמור ומשמרות את רמת הקולטנים ל-LDL.


 


 כיצד מפחית האנזים PSCK9 את רמת הקולטנים ל-LDL?


PSCK9 הוא פרוטאזה שמשקלו המולקולארי 72 אלף דלטון, המבוטא בעיקר בכבד.


לאחר הסינתזה של PSCK9 עוברת מולקולה זו ביקוע אוטו-קטליטי ברטיקולום האנדופלזמי בתאים, ומורחק ממנה פפטיד קצר, אך זה נותר צמוד לאתר הקטליטי של האנזים PSCK9.


ביקוע האוטו-קטליטי זה נדרש כדי לאפשר את הפרשת PSCK9 מהתאים, אך כל זמן שהפפטיד המבוקע (prodomain) נותר צמוד לאתר הקטליטי של החלבון, הוא חוסם חלקית את יכולת האנזים להיקשר למצעים שלו ולבקע אותם.


 


התצפית לפיה  PSCK9נקשר לקולטנים של LDL ומביא להפחתת רמתם, הודגמה במעבדה של Jay Horton בדאלאס, באופן לא צפוי.


Horton פרסם בשנת 2007 ב-Journal of Biological Chemistry, שלמעשה ניתן היה לשמר את יכולת PSCK9 להנמיך רמת הקולטנים ל-LDL  בתאי כבד מסוג HepG2 בתרבית, גם כאשר האתר הקטליטי של PSCK9 חסום ואינו פעיל.


כלומר לכאורה אין צורך בפעילות קטליטית של PSCK9 כדי להשיג את היעד של פגיעה בקולטנים ל-LDL. אם כך נותר מסתורי מנגנון הפעולה של PSCK9, אך הוא החל להתברר לאחרונה:


 


PSCK9 נקשר לקולטן LDL על פני שטח התאים, אך הסרת קולטנים אלה דורשת את החדרת הקומפלקס הנוצר אל תוך התאים. לאחר החדירה לתא בתוך חלקיק endosome, הסביבה החומצית בתוך האנדוזום מגבירה את הזיקה של PKSC9 לקולטן ל-LDL פי-150 בקירוב.


PSCK9 נקשר אז לאזור דמוי EGF (epidermal growth factor) על פני קולטן זה, אזור שהוא חיוני להעברה של הקולטן באופן סדיר מהאנדוזומים בציטופלסמת התאים אל שטח פני התאים, לאחר שהקולטן משתחרר בתוך האנדוזום ממטען ה-LDL אותו החדיר לתא. למעשה, קישור PSCK9 לקולטן ל-LDL מביא להסטת הקולטן ממסלולו הרגיל לכיוון שטח הפנים של התא, ומכוון אותו דווקא אל הליזוזומים בתא, אותם חלקיקים ההורסים את הקולטן, ומונעים את חבירתו לשטח פני התא. 


 


אחד המחקרים שהתפרסם ב-2009 ב-Journal of Lipid Research מצא 2 מוטציות בשיירי חומצות אמינו 374 ו-127 על פני PSCK9, שהביאו להפחתת מספר הקולטנים ל- LDL המוטציה בשייר 374 שהיא החשובה בין השתיים, מגבירה את הזיקה של PSCK9 לקולטן ל- LDL, וממילא מסייעת לגריעת קולטן זה מפני התאים.


מעניין לציין שחומצת האמינו “התקנית” בעמדה 374 היא חומצה אספרטית, ולה דווקא יש זיקה נמוכה במיוחד לקולטן ל-LDL , מה שמרמז אולי לכך שדווקא האבולוציה “מעדיפה” אינטראקציה בזיקה נמוכה ככל האפשר בין PCSK9 לבין הקולטן ל-LDL .


מתברר שאנזים PSCK9 בו מתקיימות 2 המוטציות בעמדות 127 ו-374, מוטציות D374Y ו-S127R, הוא בעל פעילות הגדולה פי-70 מזו של צורת PSCK9 התקינה, בהפחתת מספר הקולטנים של LDL. מוטציות מסוג אלה התגלו בשעתו על ידי הקבוצה הצרפתית במה שהתחיל את “עידן ה-PCSK9“.


 


הבנת הפיזיולוגיה של האנזים PSCK9 דרבנה מחקרים בכיוונים שימושיים כגון שיטות אנליטיות במעבדה בעיקר בשימוש בנוגדנים חד-שבטיים למדוד את רמת ה- PSCK9 בנסיוב וכן ניסיון להשרות יצירה של PSCK9 בלתי פעיל קטליטית, וזאת בגישה לנסות ולהגביר את רמת הקולטנים ל-LDL.


אכן הניסויים בעכברים הניחו את היסוד לגישה “האנושית” מן ההיבט של PSCK9.

ביטוי-יתר של  PSCK9 בעכברים טרנסגניים, או עירוי של PSCK9 ריקומביננטי לעכברים הביא להפחתת הרמות של הקולטן ל-LDL  על פני תאים הפאטוציטים ולהיפר-כולסטרולמיה. המשמעות של ניסויים אלה בחיות הייתה ברורה: חסימת היכולת של PSCK9 להרוס את קולטני LDL, תתבטא בירידה ברמת LDL בפלזמה.

 


מכאן ואילך התחיל מאמץ נמרץ לפיתוח של נוגדנים חד-שבטיים שיהיו מסוגלים לחסום את יכולת האנזים PSCK9 לפגוע בקולטני LDL.


בשנת 2009 התפרסם בביטאון האקדמיה האמריקנית למדעים (PNAS) מאמר של Chan וחב’, בו השתמשו בנוגדנים כאלה בקופים עם תוצאות מעודדות.


בחודש מרס 2012 התפרסם ב- New England Journal of Medicine מאמרם של Stein וחב’, בו מדווח על מחקר בו נעשה שימוש בנוגדן חד-שבטי alirocomab המסומן גם כ-REGN727/SAR236553 שהוכן כנגד PSCK9 על ידי חברת Regeneron Pharmaceuticals.


נוגדן חד שבטי זה הוחדר בעירוי לווריד או בהזרקה תת-עורית במינון של 50 עד 150 מיליגרם, לאנשים בריאים, לאלה שהם הטרוזיגוטיים למחלת היפר-כולסטרולמיה משפחתית שטופלו גם

ב-atorvastatin, וכן למטופלים עם היפר-כולסטרולמיה שאינה משפחתית שלא הגיבו טוב לטיפול בסטאטין. תוצאות טיפול זה הראו השפעה התלויה במינון של הפחתת רמת LDL כולסטרול בפלזמה עד 64%, באופן שרמת ההפחתה ב-LDL לא הייתה תלויה באם המטופל קיבל גם סטאטינים או לא טופל בהם.

ההפחתה בכולסטרול הייתה מיידית ונמשכה מספר שבועות, כאשר תופעות הלוואי של הנוגדן היו בהחלט נסבלות.

 


באוקטובר 2012 התפרסמו ב-New England Journal of Medicine ממצאי ניסוי קליני של Eli Roth  מהמכון לטרשת נפוצה בסינסינטי ואנשי אוניברסיטת ריצ’מונד וחברת התרופות Sanofi בצרפת, בו השתתפו 92 מטופלים עם רמות כולסטרול-LDL מעל 100 מיליגרם לד”ל למרות היותם מטופלים ב-atorvastatin במינון יומי של 10 מיליגרם.


המטופלים חולקו ל-3 קבוצות: א. אלה שטופלו משך 8 שבועות במינון יומי של 80 מיליגרם של סטאטין זה בתוספת טיפול אחת לשבועיים עם הנוגדן החד שבטי alirocomab המעכב PCSK9;


ב. אלה שטופלו משך 8 שבועות מדי יום עם הסטאטין במינון יומי של 10 מיליגרם בתוספת טיפול אחת לשבועיים עם מעכב PCSK9;


ג. מטופלים למשך 8 שבועות עם הסטאטין בלבד במינון יומי של 80 מיליגרם.


 


התוצאות נראות מבטיחות: בעוד שבמטופלים בקבוצה א’ נרשמה הפחתה לאחר 8 שבועות טיפול של 73.2% ברמת LDL, נרשמה בקבוצה ב’ הפחתה של 66.2% ברמת LDL, ובמטופלים עם הסטאטין בלבד ההפחתה ברמת LDL הייתה צנועה ביותר של 17.3% בלבד.


הנתון המרשים ביותר מניסוי זה היה שתרומת מעכב PCSK9 להפחתת LDL הייתה הרבה יותר משמעותית מזו של atorvastatin גם כאשר האחרון ניתן במינון הגבוה ביותר שלו. אנשי התשלובת לצורך מחקר זה של חברות Regeneron ו-Sanofi, מעוּדדים ביותר מממצאים אלה והם החלו כעת בהערכת phase III בהשתתפות 18,000 מטופלים, שעברו לאחרונה התקף לב, או כאלה הסובלים מתעוקת חזה מחמירה, שאינם מצליחים להפחית את רמת LDL שלהם בטיפול עם סטאטינים בלבד.


בניסוי זה ימשיכו המטופלים ליטול סטאטין כבעבר, ויזריקו לעצמם אחת לשבועיים את התכשיר alirocomab או פלצבו. הצפי הוא שאם יאושר תכשיר זה הוא יגיע לשווקים רק ב-2015.    


 


  


מנגנון הפעולה של הנוגדנים המכוונים כנגד PCSK9:


a): האנזים PCSK9 החוץ-תאי (אדום) נקשר לקולטן ל-LDL (LDL-receptor או LDLR) הנמצא על פני ממברנת התא (כחול).
קישור זה גורם לקולטן להיגרר אל תוך התא דרך חלקיק האנדוזום (העגול), וזה הופך בהמשך לליזוזום בו חל פירוק של האנזים וכן של הקולטן
LDLR. במקרה זה יורדת רמת הקולטנים ל-LDL על פני ממברנת התא, ומולקולת LDL אינה יכולה להיקלט ולחדור לתאים ונותרת בדם (ירוק)


b): כאשר הנוגדן החד שבטי המכוון כנגד PCSK9 נקשר לאנזים הזה ומנטרל אותו, ואינו מתחרה איתו על LDLR, אין כל מניעה שמולקולות LDL יקשרו לקולטן שלהם, יחדרו איתו אל תוך התא דרך האנדוזום, ישתחררו מאחיזתם את הקולטן בתוך האנדוזום, ויישארו בתוך התאים הקולטים, לדוגמה בכבד. אז עושה הקולטן החופשי דרכו בחזרה אל פני התא, והוא מוכן להתחיל במחזור חדש של קליטת מולקולת LDL והחדרתה אל תוך התא.


 


במצב הנוכחי תכשירי הנוגדנים כנגד PCSK9 שכבר יוצרו ועוברים הערכות קליניות, ניתנים בהזרקה, מה שעלול להוות מכשלה מסוימת מבחינת נוחיות הטיפול בהם, אם כי מדובר בטיפול של אחת לשבועיים ולא בנטילה יומיומית של סטאטין.


יתרון אחר של נוגדנים אלה שלפחות בניסויים הקליניים עד כה שנמשכו לכל היותר 12 שבועות, לא נרשמו תופעות לוואי ובעיקר נמנעים כאבים השרירים המעיקים לעתים על מטופלי סטאטינים.


 


מרבית החוקרים המובילים בתחום זה של הפחתת רמת LDL, ממליצים לשמור את אופטימיות זהירה, שהרי רק ניסויים במדגמים הרבה יותר גדולים לתקופות טיפול ממושכות יתנו תשובה מהימנה יותר לשאלה האם בתרופה זו יש לראות “פריצת דרך”. אך יחד עם זאת עצם העובדה שהחברות הפרמצבטיות המובילות כבר נרתמו לייצר תכשירים תחת הדגל של נטרול PCSK9, אומרת דרשני.


 


בנוסף ל-Regeneron/Sanofi שהיו חלוצים בתחום זה, רשימת חברות התרופות המתמודדות על פלח השוק הזה מכובדת: חברת Amgen ייצרה את התכשיר AMG145, חברת Novartis הפיקו את LGT209, תשלובת Roche/Genentech מחזיקה ב-RG7652, חברת Pfizer שמה יהבה ב-RN316, וחברת Merck & Co. תומכת בתכשיר 1D05-IgG2-כאשר כל אלה נוגדנים חד שבטיים הפועלים כנגד אזורים שונים על פני האנזים PCSK9, וכולם נמצאים בשלב phase II של הניסויים הקליניים.


 


חברת Amgen מתחילה את שלב III בהערכת AMG145 בתחילת 2013, והיא מבססת את הערכות השיווק העתידיות של התכשיר שלה על רקע הנתונים ש-10-20% מהמטופלים בסטאטינים אינם יכולים לסבול טיפול זה, לפחות לא בריכוזים גבוהים של סאטאטינים שיהיו יעילים בהפחתת רמת LDL.


גם השימוש ב-Zetia של Merck מפחית כולסטרול רק בשיעור של 15-18% במניעת הספיגה של כולסטרול במעי. בניסוי שלב II  של AMG145 נמצאה הפחתה ברמת LDL בשיעור של 41-51% כבר לאחר 12 שבועות טיפול.


בניסוי קליני שתוצאותיו מופיעות ב-JAMA, נמצא שבעוד שטיפול משולב של AMG145 ו-Zetia הפחית רמת LDL ב-63%, טיפול שלZetia  עם פלצבו הביא להפחתה של 15% בלבד. בניסוי זה לאחר 12 שבועות, רק 7% מהמטופלים ב-Zetia בלבד השיגו את היעד של רמתLDL  של 100 מיליגרם לד”ל, כאשר 61% מהמטופלים במינון הגבוה של AMG145 השיגו יעד זה. טיפול משולב של Zetia ו-AMG145 הביא 90% מהמטופלים לתחום LDL  של 100 מיליגרם לד”ל.


 


הנה כי כן, לאחר שאותר האויב המוצהר של כלי הדם והלב בדמותו כולסטרול-LDL, המחקר הרפואי-פרמצבטי מוליד חדשות לבקרים תכשירים להתמודד איתו, שהם תולדה של גישות מחקריות מקוריות.


כפי שכבר נוכחנו לדעת, הסיכוי למצוא תכשיר שהוא בבחינת ה-magic bullet שיכה בכולסטרול “הרע” מכה ניצחת אינו גדול, ונצטרך להמשיך ולהסתפק בפתרונות של פשרה שימנעו במידת האפשר את מצוקות הלב.  


 


בברכה, פרופ’ בן-עמי סלע

אהבתם? שתפו עם חבריכם

ראיתם משהו בכתבה שמעניין אתכם, רוצים מידע נוסף? רשמו את המייל שלכם כאן למטה או שלחו אלינו פנייה - לחצו כאן לפנייה

    בעצם פנייתך והרשמתך אלינו אתה מאשר בזאת כי אתה מסכים למדיניות הפרטיות שלנו ואתה מסכים לקבל מאיתנו דברי דואר כולל שיווק ופרסום. תמיד תוכל להסיר את עצמך מרשימת הדיוור או ע"י פנייה אלינו או ע"י על לחיצה על הקישור הסרה מרשימת הדיוור אשר נמצא בתחתית כל מייל שיישלח אליך. למדיניות פרטיות לחץ כאן. אם אינך מסכים אנא אל תירשם אלינו, תודה.

    INULIN

    בריאים לחיים המפתח
    ,ימים ולאריכות יותר
    ,לכולם ממליץ FDA
    ויצמן במכון חוקרים
    ...ממליצים העולם וברחבי בטכניון

    לפרטים נוספים