Оценка безопасности нового противотуберкулёзного препарата in silico и при участии здоровых добровольцев

Введение / Introduction

Туберкулёз (ТБ) представляет собой огромное социально-экономическое бремя и остаётся в десятке основных причин смерти во всем мире, несмотря на огромные усилия учреждений здравоохранения и исследователей. Основное беспокойство в связи с относительно более медленными темпами обуздания туберкулёза вызывает появление множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) возбудителя [1]. Одной из тенденций борьбы с МЛУ является перепрофилирование и возрождение уже известных лекарств наряду с разработкой новых ПТП [2]. В России в последнее десятилетие зарегистрированы два зарубежных препарата: бедаквилин и деламанид, а также один отечественный — перхлозон [3–5]. Значимой представляется новая отечественная разработка — препарат из группы диарилхинолинов с рабочим названием тиозонид, по химической структуре представляющий собой —{1R,2S+1S,2R}-1-(6-Бром-2-хлорхинолил-3- ил)-4-(диметиламино)-2-(нафталин-1-ил)-1-фенилбутан-2-ол (порошок белого или белого с желтоватым оттенком цвета, нерастворим в воде, нерастворим в изотоническом растворе, 1 г/л растворим в метаноле, 10 г/л – в хлороформе (раствор облучают на ультразвуковой бане в течение 10 минут) [6].

Одно из основополагающих направлений разработки ПТП — это оценка его влияния на организм человека вне аспекта терапевтического эффекта. Целью настоящего исследования явилась оценка возможной токсичности тиозонида, сочетающая последовательное изучение при помощи биоинформатического подхода и анализ результатов клинического исследования безопасности нового препарата.

Материалы и методы / Materials and methods

Биоинформатическая оценка безопасности / Bioinformatic safety assessment. Предсказание острой токсичности у крыс проводилось с использованием веб-сервиса «ACUTE RAT TOXICITY PREDICTION» [http://www.way2drug.com/gusar/acutoxpredict.html]. В веб-сервисе предсказание значений LD50 для крыс при использовании четырёх различных методов введения препарата (per os, внутривенно, внутрибрюшинно и подкожно) проводилось с применением QSAR моделей, построенных с использованием программы GUSAR [7]. Обучающие выборки включали информацию о приблизительно 10000 химических структурах и соответствующие данные об острой токсичности в экспериментах на крысах. Результаты о моделировании подкожного введения препарата оказались вне домена применимости модели, и поэтому они не вошли в итоговую оценку. Модели QSAR для набора из 32 моделей величин (IC50, Ki, Kact) описывали взаимодействие четырёх тысяч химических соединений с 18 нежелательными белками-мишенями (13 рецепторов, 2 фермента и 3 переносчика) [8]. Сервис «CLC-Pred: in silico prediction of cytotoxicity for tumor and non-tumor cell lines» [http://way2drug.com/Cell-line/index.php], предназначенный для предсказания острой цитотоксичности, является результатом обработки экспериментальных данных на обучающей выборке из 59 882 структур соединений, который отражает современные знания о цитотоксических веществах в отношении 943 раковых и нераковых линий клеток человека. Этим сервисом воспользовались для оценки возможной цитотоксичности тиозонида [9][10].

Оценка безопасности в отношении человека / Human safety assessment. Проведена оценка безопасности в отношении человека в рамках исследования по протоколу: «Открытое исследование I фазы по изучению фармакокинетики, безопасности и переносимости препарата тиозонид, капсулы 100 мг при однократном приёме возрастающих доз различными группами здоровых добровольцев» (20132013, Разрешение № 187 на проведение клинического исследования от 22 марта 2013 года, выданное Министерством здравоохранения Российской Федерации). В исследовании приняли участие 40 добровольцев мужского пола. Диагноз и основные критерии включения: Верифицированный диагноз «Здоров». Основные критерии включения:

• Письменно оформленное Информированное согласие на участие в исследовании.
• Пол — мужской.
• Возраст — 18–45 лет включительно.
• Масса тела — от 60 до 100 кг включительно, ИМТ – от 18 до 32 кг/м2.
• Отрицательный результат обследования на серологические маркеры ВИЧ, вирусных гепатитов В и С, сифилиса.
• Верифицированный диагноз «здоров»: отсутствие патологии со стороны желудочно-кишечного тракта, печени, почек, сердечно-сосудистой системы, ЦНС (предварительно проведенные стандартные клинико-лабораторные и инструментальные исследования не выявили наличия каких-либо заболеваний).
• Согласие на использование адекватных методов барьерной контрацепции добровольцем в период исследования и в течение 3 месяцев после него.
• Пациенты были подразделены на 4 группы, в зависимости от дозировки однократного приёма препарата тиозонид (25, 100, 400 и 600 мг). Исследование лекарственного препарата для каждого добровольца состояло из периода скрининга, госпитализации и периода «наблюдения» на протяжении 28 дней с момента приёма препарата. Состояние оценивалось врачом по основным жизненно-важным показателям, а также по динамике изменений состава периферической крови, биохимических показателей крови и мочи, электрокардиограммы, гемодинамических показателей (САД, ДАД, ЧСС) и температуры тела.

Оценка безопасности и переносимости производилась по следующим критериям.

1. Наличие/отсутствие дозолимитирующей токсичности.

2. Частота и степень выраженности случаев развития НЯ и СНЯ в группах наблюдения с последовательной эскалацией дозы, связанных, по мнению исследователей, с введением исследуемого препарата.

3. Количество случаев досрочного прекращения участия в исследовании из-за развития НЯ и СНЯ.

4. Оценка изменений данных клинических показателей и лабораторных обследований.

Полученные данные подвергались статистической обработке согласно задаче исследования. В биоинформатической части использовались возможности соответствующих инструментов сервисов; при доклинической и клинической оценке безопасности – при помощи программы STATISTICA 6.0 for Windows с использованием критерия хи-квадрат. Если достигнутый уровень значимости различий не превышал 0,05, их считали достоверными [11].

Результаты / Results

В табл. 1 представлены результаты прогноза препарата тиозонид с указанием дозы вещества, прогнозирующей гибель 50 % крыс в эксперименте. В таблице также представлен класс токсичности препарата для различных методов. Во всех случаях предсказана низкая токсичность (Class 4) по классификации токсичности химических соединений проекта OECD [http://www.oecd.org/chemicalsafety/].

Предсказание нежелательных мишеней препарата тиозонид, связанных с побочными эффектами, также проводилось с использованием веб сервиса на основе программы GUSAR [http://www.way2drug.com/gusar/antitargets.html]. Количественное значение предсказанной активности представлено в табл. 2.

Нужно отметить выделенные потенциальные нежелательные мишени, величина предсказанного значения которых больше 7 (в табл. 2 выделено жирным курсивом). Наблюдаемая картина может свидетельствовать в пользу высокой вероятности влияния тиозонида на эти белковые мишени и, возможно, способности последнего вызывать побочные эффекты, сопряженные с изменением активности этих молекул.

Сервис «CLC-Pred: in silico prediction of cytotoxicity for tumor and non-tumor cell lines» [http://way2drug.com/Cell-line/index.php] не смог отнести тиозонид с достаточной надёжностью ни к одной из групп, вызывающих цитотоксический эффект. Следовательно, по данным этого способа оценки, вероятность цитотоксического действия изучаемой молекулы является незначительной. Аналогично сервис “ROSC-Pred: web-service for rodent organ-specific carcinogenicity
prediction” [http://www.way2drug.com/ROSC/], предназначенный для предсказания канцерогенности веществ, не дал значимых результатов, показав низкие значения вероятности отнесения молекулы тиозонида к группе канцерогенных соединений, протестированных на грызунах.

Клиническая оценка безопасности / Clinical safety assessment. В ходе клинического исследования безопасности у пациентов, принимавших препарат не было отмечено клинически значимых колебаний в состоянии кожных покровов, функционировании основных систем органов и показателей периферической крови, биохимических характеристик крови и мочи, а также основных жизненно важных параметров, таких как гемодинамические показатели, данные электрокардиографического обследования и температура тела. Кумулированный список всех нежелательных явлений (НЯ) со стороны различных систем представлен в табл. 3.

В ходе проведённого клинического исследования препарат тиозонид показал хорошую переносимость и безопасность, поскольку выявленные нежелательные явления не показали определённой или достоверной связи с исследуемым препаратом. Разрешение всех зарегистрированных нежелательных явлений было полным, а эскалация дозы не повлияла на количество, степень тяжести НЯ и связь с исследуемым препаратом. По результатам врачебных осмотров, проведённых в ходе исследования, а также сравнительного анализа обобщённых данных врачебного осмотра до (скрининг) и по окончании исследования не было выявлено каких-либо отклонений в состоянии здоровья добровольцев, принимавших участие в исследовании. Мониторинг жизненно-важных показателей, проведённых в процессе исследования, а также сравнительного анализа обобщённых результатов этих показателей до (скрининг) и по окончании исследования показал, что достоверных изменений у добровольцев по жизненно-важным показателям не было. Результаты мониторинга ЭКГ в ходе исследования, а также сравнительного анализа обобщённых результатов ЭКГ до (скрининг) и по окончании исследования не выявили клинически значимых изменений, угрожающих жизни и здоровью добровольцев.

Обсуждение результатов / Discussion of the results

В период с 2014 года до 2016 года на 52,3 % в нашей стране увеличилось число пациентов с туберкулёзом с широкой лекарственной устойчивостью возбудителя (ШЛУ-ТБ). Он характеризуется высокой летальностью (от 28 до 43 %), более высокой стоимостью и длительностью лечения не только по сравнению с терапией лекарственно-чувствительного ТБ, но и МЛУ-ТБ, а также дополнительной устойчивостью к препаратам второго ряда — некоторым фторхинолонам [12][13]. Длительность терапии — один из факторов, которые лежат в основе возникновения устойчивости возбудителя. Помимо этого, происходит кумуляция побочных эффектов лекарственного вещества, формируются нежелательные побочные реакции со стороны важнейших систем жизнеобеспечения, часто лимитируя лечение заболевания [14][15]. Подчас возбудитель способен вырабатывать устойчивость в короткие сроки: уже сейчас в Азиатско-Тихоокеанском регионе описаны случаи клинической устойчивости возбудителя к бедаквилину, который считается одним из новейших ПТП. На основе данных биоинформатики создана модель прогнозирования устойчивости к этому препарату, которая бесплатно доступна через удобный веб-интерфейс под названием SUSPECT-BDQ, «Предписание структурной восприимчивости бедаквилина» (http://biosig.unimelb.edu.au/suspect_bdq/). Авторы полагают, что этот сервис поможет эффективно использовать бедаквилин и минимизировать распространение клинической резистентности к этому ПТП. [16]. Таким образом, по-прежнему одно из ключевых мест в разработке противотуберкулёзного препарата занимает оценка его безопасности. Неблагоприятные воздействия препаратов этой группы могут обладать жизнеугрожающим действием, каковым является нефротоксичность аминогликозидов, кардиотоксичность фторхинолонов, желудочно-кишечная токсичность этионамида или пара-аминосалициловой кислоты, токсичность циклосерина в отношении центральной нервной системы [17][18]. В этой связи полученный профиль безопасности тиозонида позволяет рассчитывать на его хорошую переносимость и пригодность к использованию для терапии туберкулёза с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя.

Заключение / Conclusion

Проведённый комплексный анализ безопасности нового ПТП из группы диарилхинолинов с рабочим названием тиозонид убедительно продемонстрировал его хорошую переносимость как в ходе оценки методами in silico, так и в исследовании с участием здоровых добровольцев.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
ADDITIONAL INFORMATION

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest. The authors state that there is no conflict of interest.