16 жовтня, 2025
Міметики наступного покоління, що імітують фактор VIII зсідання крові
Гемофілія є рідкісною спадковою хворобою, яка порушує здатність організму до зсідання крові – процесу, необхідного для зупинення кровотечі. За оцінками, на неї страждають близько 1 125 000 людей у всьому світі. У глобальному звіті Всесвітньої федерації гемофілії зазначено, що 67% випадків трапляються в країнах з низьким і нижчим за середній рівнями доходу. Дослідження також виявило: гемофілія може негативно впливати на зайнятість, оскільки 12% пацієнтів повідомляють, що через хворобу працюють неповний робочий день, беруть тривалі відпустки або не працюють узагалі. Більшість людей з гемофілією мають проблеми з мобільністю, біль і кровотечі.
Важливо зазначити, що гемофілія має лише два типи – A та B. Проте існують два порушення зсідання крові, які раніше плутали з гемофілією, – це дефіцит фактора XI та хвороба фон Віллебранда. Вважалося, що дефіцит фактора XI є гемофілією, оскільки він є частиною внутрішнього шляху, подібно до факторів VIII та IX. Однак дефіцит фактора XI є автосомно-спадковим захворюванням, не пов’язаним зі статевими хромосомами, та трапляється з однаковою частотою як у чоловіків, так і в жінок. Наслідки кровотеч також відрізняються та вважаються менш тяжкими. З іншого боку, хвороба фон Віллебранда є поширенішим порушенням зсідання крові, але вона не є формою гемофілії та спричинена дефіцитом фактора фон Віллебранда (vWF), а саме білка, що допомагає фактору VIII як шаперонному білку, запобігаючи його руйнуванню нуклеазами та діючи як активатор тромбоцитів. Найпоширенішим типом є гемофілія А, яка становить від 80 до 85% випадків, а гемофілія B – приблизно 15%. Гемофілія А – це спадкова хвороба, яка виникає внаслідок генетичного дефекту довгого плеча Х-хромосоми, що спричиняє якісний або кількісний дефіцит фактора зсідання крові VIII [1, 2].
Перші згадки про гемофілію А знайдено в папірусах зі Стародавнього Єгипту. Інші повідомлення з Талмуду датуються II століттям нашої ери. У цих єврейських текстах зазначено, що дітям із сімейним анамнезом кровотеч процедура обрізання забороняється. До XIX століття це захворювання було визначено як хворобу королів, оскільки королева Англії Вікторія передала його своїм нащадкам, а ті, своєю чергою, – кільком королівським домам Європи та Росії.
Успадкування гемофілії А пов’язане зі (статевою) хромосомою X. Тому чоловіки, які мають дефектну копію гена FVIII на Х-хромосомі, передадуть нормальну Y-хромосому всім своїм хлопчикам і аномальну Х-хромосому всім своїм дочкам. Їхні сини не будуть уражені, а їхні дочки будуть носіями. Для жінок-носіїв при кожному народженні існує 50% ймовірність передачі хвороби своїм синам і 50% ймовірність того, що дочки будуть носіями, за винятком рідкісних випадків гомозиготності або подвійної гетерозиготності. До третини випадків гемофілії є спорадичними, проявляються через спонтанні мутації, що означає відсутність ознак їх виникнення в сімейному анамнезі. За оцінками, гемофілія А вражає 1 з 5000-10 000 живонароджених хлопчиків [3].
Уроджена гемофілія А, спричинена дефіцитом або порушенням функції фактора VIII, поділяється на 3 основні форми – тяжку, помірну та легку. Близько половини людей з гемофілією А мають тяжкий перебіг хвороби, що визначається як наявність активності FVIII у плазмі менш ніж 1 МО/мл (тобто <1% від стандартної нормальної плазми). При помірному та легкому перебігу хвороби спостерігається активність від 1 до 5 МО/мл і від 5 до 40 МО/мл. Відповідно, пацієнти з тяжким перебігом мають особливо високий ризик кровотечі й зазвичай страждають від частих спонтанних кровотеч у суглоби та м’язи, а також від ризику внутрішньочерепної кровотечі.
Фактор VIII
FVIII – це високомолекулярний глікопротеїн, що діє як кофактор у каскаді зсідання крові. Він розташований на довгому плечі Х-хромосоми в позиції Xq28 (рис. 1).
Рис. 1. Структура гена FVIII
Ген охоплює 186 кб геномної ДНК, складається з 26 екзонів і кодує матричну РНК (мРНК) розміром 9,0 кб, що кодує поліпептид-попередник із 2351 амінокислоти та синтезується переважно клітинами печінки [4].
Зрілий білок FVIII має гетеродимери з двома ланцюгами, що складаються з трьох гомологічних доменів А, одного домену В та двох гомологічних доменів С, які розташовані в порядку (A1-A2-B) важкого ланцюга та (A3-C1-C2) – легкого (рис. 2) [5]. Домени мають життєво важливе значення для функціонування FVIII, оскільки кожен з них містить специфічні сайти зв’язування для компонентів каскаду коагуляції.
Рис. 2. Структура коагуляційного FVIII
FVIII – це нестабільний фактор, який циркулює в плазмі, зв’язується та транспортується vWF. Період напіввиведення FVIII у дорослих становить приблизно 12 год, у дітей він зазвичай коротший. Фактор VIII захищений від протеолітичної деградації фактором фон Віллебранда та концентрується в місцях пошкодження судин.
Стратегії лікування гемофілії А
Лікування гемофілії А зазнало значного прогресу за останнє десятиліття [6]. Після 20 років зростання глобального використання «стандартних» концентратів рекомбінантного фактора VIII біомедична спільнота тепер отримує вигоду від різноманітних нових утручань, які підкреслюють дуже успішні трансляційні інвестиції у фундаментальну молекулярну науку.
Після початкових спроб подовжити період напіввиведення FVIII у крові за допомогою кількох стратегій кон’югації або злиття незабаром стало очевидним, що кліренс FVIII переважно здійснюється фактором фон Віллебранда й що, доки цей вплив не буде подолано, більш значуще подовження періоду напіввиведення FVIII буде недосяжним. Цієї мети нещодавно було досягнуто завдяки елегантній біоінженерії химерної молекули FVIII – фактора фон Віллебранда D’D3 – ефанесоктоког-α [7, 8].
Одночасно зі стратегіями, що подовжують період напіввиведення FVIII, було розроблено різні підходи до «відновлення гемостазу» шляхом зниження рівня природних антикоагулянтів. Усі шляхи антикоагулянтної дії (наприклад, антитромбін, інгібітор шляху тканинного фактора й активований протеїн С) були спрямовані за допомогою різних інгібіторних підходів, і більшість препаратів для відновлення балансу вже завершили пізні стадії клінічних випробувань.
Підходи до лікування гемофілії А різко розширилися останніми роками. Нарешті, після 30 років масштабних досліджень, генна терапія з FVIII набула клінічного застосування [9, 10]. Проте перед усіма цими нещодавніми методами лікування було розроблено міметичне біспецифічне моноклональне антитіло FVIII – еміцизумаб [11, 12]. Цю молекулу виявлено після ретельного скринінгу біспецифічних антитіл біофармацевтичною компанією Chugai Pharmaceutical Co., Ltd. (Японія), що змінило лікування тяжкої гемофілії А.
Еміцизумаб
Препарат еміцизумаб, дозволений Управлінням з контролю якості продуктів харчування й лікарських засобів США (FDA) та Європейським агентством з лікарських засобів (EMA), показаний для профілактики в усіх вікових групах у пацієнтів з гемофілією А й інгібіторами. Рекомендується навантажувальна доза 3 мг/кг 1 раз на тиждень протягом перших 4 тиж, а потім підтримувальна доза 1,5 мг/кг 1 раз на тиждень.
Еміцизумаб зв’язується з FIXa та FX і таким чином забезпечує частину активності кофакторного каркасу, якій сприяє FVIIIa у внутрішньому комплексі тенази. Ця терапія має кілька суттєвих переваг порівняно зі стандартними замісними інфузіями FVIII: а) введення шляхом нечастих підшкірних ін’єкцій (1 раз на 2-4 тиж); б) введення з огляду на вагу з мінімальною потребою в моніторингу; в) ефективна профілактика кровотеч у 30% пацієнтів з тяжкою гемофілією А, в яких розвиваються імунні відповіді проти FVIII (інгібітори FVIII), а також у пацієнтів без інгібіторів.
Через 7 років після першої публікації клінічного випробування, що відображає використання еміцизумабу, тисячі пацієнтів, включно з дітьми віком до 1 року, отримали ефективне лікування цією молекулою [13-15]. Однак існують обмеження використання еміцизумабу, які полягають у такому: а) під час одночасного повторного введення високих доз концентрату активованого протромбінового комплексу відзначається невелика кількість тромботичних подій; б) поява антитіл до еміцизумабу (<5%); в) нечасті проривні кровотечі (річна частота кровотеч <2).
Останнє обмеження та лабораторні докази того, що еміцизумаб забезпечує лише часткову міметичну активність FVIIIa, стимулювали подальші дослідження біспецифічних антитіл, міметичних до FVIII, з посиленою гемостатичною функцією.
Міметик другого покоління Mim8
Mim8, розроблений компанією Novo Nordisk, – це нове біспецифічне антитіло наступного покоління, що імітує FVIII, яке проходить клінічні випробування. Виготовлене з колекції моноклональних антитіл, спрямованих проти FIXa та FX, завдяки широкій мутаційній оптимізації воно покращило каталітичну активність FIXa для активації FX на поверхні активованих тромбоцитів, демонструючи вищу гемостатичну ефективність, аніж еміцизумаб. Дослідження I фази показують, що одноразова підшкірна доза Mim8 добре переноситься з періодом напіввиведення близько 30 днів. Це дає змогу використовувати щотижневе або щомісячне дозування.
Наразі Mim8 проходить клінічні випробування III фази для вивчення його ефективності й безпеки в дітей, підлітків і дорослих пацієнтів з інгібіторами FVIII та без них [16]. На сьогодні Mim8 продемонстрував безпечну та добру активність як профілактична терапія гемофілії А. Дослідження на мишах як in vitro, так й in vivo продемонстрували кращу гемостатичну активність порівняно з еміцизумабом [17].
Молекулярний дизайн Mim8 зосереджений на 3 ключових механізмах, які визначають активність кофактора та регуляцію FVIII(a).
Перший механізм полягає в здатності FVIIIa ефективно збиратися з FIXa та FX на поверхні прокоагулянтної мембрани, одночасно мінімально взаємодіючи з двома факторами в кровообігу. Другий механізм активності кофактора FVIIIa, який має забезпечувати збірка biAb, полягає у сприянні продуктивним взаємодіям FIXa – FX. Ця властивість залежить від розташування епітопу та спорідненості, неоптимальна комбінація котрих може знизити активність або посилити ефект хука. Третім ключовим механізмом кофакторної активності FVIIIa є алостерична активація FIXa (рис. 3).
Рис. 3. Кристалічні структури фрагментів Mim8 анти-FIXa й анти-FX Fab у комплексі з їхніми відповідними мішенями
Ефективна активація FX, опосередкована Mim8 в аналізах з очищеними компонентами, відображалася в сильній генерації тромбіну й утворенні згустку в аналізах на основі плазми та цільної крові відповідно. Потенційність Mim8 була в 13-18 разів вищою, ніж у еміцизумабу.
Здатність Mim8 стимулювати утворення тромбіну було протестовано в плазмі людини з використанням FXIa чи TF як тригера для впливу на внутрішній і зовнішній шляхи відповідно.
Міметик NXT007
NXT007 було розроблено компанією Chugai Pharmaceutical Co., Ltd., членом Roche Group, на основі структури препарату Hemlibra® (еміцизумаб) з метою оптимізації активності й періоду напіввиведення для подальшого підвищення ефективності, дозування та зручності введення. NXT007 з’єднує фактори IXa та фактор X – білки, необхідні для активації природного каскаду зсідання крові (рис. 4) [18].
Рис. 4. Схематичне зображення внутрішнього теназного комплексу, відновленого за допомогою нового біспецифічного антитіла NXT007
Для розроблення NXT007, нового біспецифічного гуманізованого антитіла IgG4 проти FIXa/FX, було застосовано нову технологію FAST-Ig (чотириланцюгова збірка за допомогою технології електростатичного керування імуноглобуліном).
Це нове біспецифічне антитіло було сконструйовано шляхом модифікації еміцизумабу та має дві важливі відмінності від нього. По-перше, NXT007 має два нові легкі ланцюги, що дозволяє подальшу оптимізацію спорідненості зв’язування й кінетики з FIXa та FX. По-друге, фармакокінетичні характеристики були додатково покращені завдяки змінам Fc-доменів антитіла, які посилюють взаємодію з рециркулювальним рецептором FcRn (рис. 5).
Рис. 5. Молекулярні особливості NXT007 та еміцизумабу
A. Схематичне зображення структури еміцизумабу. Два Fab-плеча мають спільний легкий ланцюг (Lch), зображений жовтим кольором.
Б. Схематичне зображення структури NXT007 і введених мутацій. Оптимізовані важкі ланцюги (Hch), отримані з еміцизумабу, та 2 окремі Lch з бібліотек наївних антитіл людини. Мутації заряджених залишків уставлено в інтерфейс CH1/CL для правильного спарювання Hch та Lch.
Як повідомлялося раніше, еміцизумаб дещо унікальний тим, що легкий ланцюг є спільним для FIX- та FX-зв’язувальних гілок антитіла [19]. Хоча він є функціональним і пов’язаний із субоптимальними взаємодіями між легким і важким ланцюгами антитіла, він не становитиме найпотужнішу конформацію. Щоб покращити цей аспект, Y. Teranishi-Ikawa та співавт. [20] спочатку застосували спеціальний підхід фагового дисплею для ідентифікації альтернативних легких ланцюгів, які зберегли активність, подібну до еміцизумабу. Це сприяло розробленню молекули під назвою NXT000. За допомогою сайт-спрямованого мутагенезу в нових легких ланцюгах було створено та проаналізовано 5000 нових варіантів з використанням NXT000 як вихідної молекули, що дало змогу ідентифікувати NXT007 як найперспективнішого кандидата.
Цікаво, що спорідненість NXT007 до FIX була подібною до спорідненості еміцизумабу, порядку 1 мкМ. Натомість NXT007 демонстрував у 30-40 разів більшу спорідненість до FX та FXa, зі значенням KD від 23 до 54 нМ. Отже, утворення потрійного комплексу FIXa/FX/NXT007 є не тільки ефективнішим (може утворитися в 7-8 разів більше комплексу порівняно з еміцизумабом), але й оптимальне утворення потрійного комплексу також відбувається за нижчих концентрацій NXT007: 0,2-0,3 мкМ порівняно з 1,0-1,2 мкМ для еміцизумабу.
Покращене утворення потрійного комплексу пов’язане з ефективнішим утворенням FXa. Дійсно, в різних аналізах активності (ферментативні аналізи з використанням очищених білків, аналізи генерації тромбіну на основі плазми гемофілії А й активований частковий тромбопластиновий час) NXT007 виявився кращим за еміцизумаб за своєю прогемостатичною здатністю. Зокрема, аналізи генерації тромбіну продемонстрували, що навіть за концентрацій від 30 до 50 нМ генерація тромбіну досягала нормального діапазону. Ба більше, на моделі приматів з антитілоіндукованою гемофілією NXT007 повністю корегував схильність до кровотечі в дозах 0,075 та 0,6 мг/кг. Отже, цей новий варіант NXT007 має здатність підвищувати гемостатичний потенціал плазми гемофільної крові в межах нормального діапазону та є в 30 разів ефективнішим за еміцизумаб.
Як довго триватиме прокоагулянтний ефект NXT007? Ключовим компонентом ефективності антитіла є його здатність залишатися в кровообігу. Для антитіл і альбуміну система рециркуляції FcRn сприяє їх тривалому періоду напіввиведення. Простіше кажучи, що краща спорідненість до рецептора FcRn, то довший період напіввиведення. Тому дослідники з Chugai Pharmaceutical Co., Ltd. зосередилися на послідовності Fc-частини антитіла. Оптимізація цієї послідовності має 2 основні переваги. Вона полегшує поєднання FIX- та FX-зв’язувальних плечей, а відповідно, промислове виробництво біспецифічного антитіла [21], а також може збільшити спорідненість до рецептора FcRn. Цей етап оптимізації послідовності був пов’язаний зі збільшенням спорідненості до рецептора FcRn більш ніж у 10 разів за кислого pH. Додаткове фармакокінетичне тестування на макаках-яванцях виявило кінцевий період напіввиведення 22 дні, що відповідає (за екстраполяцією) приблизно 10 тиж у людей [22].
Отже, NXT007 являє собою значно покращене біспецифічне антитіло порівняно з еміцизумабом з погляду активності та періоду напіввиведення. Використовуючи цю молекулу, пацієнти залишатимуться в межах нормального гемостатичного діапазону при профілактичному застосуванні NXT007, принаймні на підставі аналізів активності in vitro.
Висновки
Лікування гемофілії еволюціонувало від традиційних препаратів до інноваційних методів, що охоплюють імітатори активності FVIII та препарати для відновлення антикоагулянтної активності. Ці незамісні методи терапії пропонують універсальність, ефективно лікуючи гемофілію А незалежно від наявності інгібіторів. Ці препарати революціонізували лікування дорослих і дітей, що, зрештою, покращує якість їхнього життя. Авторитетні організації, як-от Міжнародне товариство з тромбозу й гемостазу, Європейський консорціум з гемофілії та Всесвітня федерація гемофілії, підтримують поширення нових методів лікування. Метою цих організацій є забезпечення високоякісної клінічної допомоги шляхом розв’язання проблем, з якими стикаються люди з цими розладами, навчання як медичних працівників, так і громадськості, а також сприяння науковим дослідженням. Отже, лікування гемофілії А тепер утілює давно затребувані принципи персоналізованої медицини з низкою методів, що відповідають способу життя та вподобанням пацієнтів.
Список літератури знаходиться в редакції.
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 16 (602), 2025 р
