quarta-feira, 26 de setembro de 2012

BioMarin anuncia resultados del estudio de fase 1 con BMN-111

BioMarin acaba de publicar un breve comunicado que describe los resultados de un ensayo clínico de fase 1 con BMN-111, el primer tratamiento potencial fármaco para la acondroplasia.

En resumen, BioMarin informa de que no hubo efectos adversos significativos asociados con las dosis usadas en voluntarios. Hipotensión transitoria fue identificada, como se esperaba, y probablemente está asociada con las acciones naturalmente esperadas del CNP .

BioMarin, teniendo en cuenta los resultados de esas pruebas, decidió avanzar BMN-111 para la fase 2.

Para obtener más información, siga este enlace de BioMarin:

http://phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=106657&p=irol-newsArticle&ID=1738698&highlight =

Para obtener más información acerca de la CNP en la acondroplasia se puede leer este artículo previamente publicado en el blog:

http://tratando-acondroplasia.blogspot.com.br/2012/05/cnp-la-primera-terapia-farmacologica-en.html

BioMarin divulga os resultados do estudo de fase 1 com BMN-111


A BioMarin acaba de publicar um breve comunicado onde descreve os resultados do ensaio clínico de fase 1 com BMN-111, o primeiro potencial tratamento farmacológico para acondroplasia.

Em resumo, a BioMarin informa que não houve nenhum efeito colateral importante relacionado com as doses utilizadas nos voluntários. Hipotensão transitória foi identificada, como previsto, e provavelmente está associada às ações naturalmente esperadas do CNP.

A BioMarin, em face dos resultados desses testes, decidiu avançar o BMN-111 para a fase 2.

Para mais informações, siga este link da BioMarin:

http://phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=106657&p=irol-newsArticle&ID=1738698&highlight =

Para mais informações sobre o CNP na acondroplasia você pode ler este artigo já publicado no blog:

http://tratando-acondroplasia.blogspot.com/2012/03/primeira-potencial-terapia.html

Biomarin releases the results of phase 1 study with BMN-111

Biomarin has just published a relase describing, in brief, the results of the phase 1 clinical trial with BMN-111, the first potential pharmacological treatment for achondroplasia.

In summary, Biomarin informs that there were no major side effect related to the doses used in the volunteers. Transient hypotension was identified, as expected, and is probably associated with CNP natural actions.

Biomarin, in face of the results of these tests, decided to progress BMN-111 to phase 2.

For more information, follow this Biomarin link:

http://phx.corporate-ir.net/phoenix.zhtml?c=106657&p=irol-newsArticle&ID=1738698&highlight=

For more information about CNP in achondorplasia you can read this article previously published in the blog:

http://tratando-acondroplasia.blogspot.com.br/2012/02/first-potential-pharmacological-therapy.html

terça-feira, 18 de setembro de 2012

¿Hormona de la paratiroide para tratar la acondroplasia? Parte 3: explorando los límites


Traducido del portugués al español por María Cristina Terceros Suárez (MaCriTeS)


Qué aprendimos hasta ahora

En esta serie de artículos hemos revisado la información disponible sobre acciones de la hormona de la paratiroides (PTH) en el hueso y en el cartílago para entender si la PTH podría convertirse en una opción terapéutica adecuada para la acondroplasia. Vimos brevemente las propiedades metabólicas de esta hormona y aprendimos que ella forma parte de una pequeña familia, y que posee una correlación bastante cercana con otra proteína producida por el organismo, llamada de proteína relacionada con la PTH (PTHrP). Ambas moléculas producen efectos muy semejantes, ya que actúan a través del mismo receptor de la membrana celular, la PTHR.

También vimos que, mientras la PTH circula en la sangre, liberada por las glándulas paratiroides, a la PTHrP se la encuentra en los tejidos que la producen, o sea, en situaciones normales, la PTHrP es un agente local, no circula. La PTHrP es importante para nosotros (y por extensión la PTH) en el contexto de la acondroplasia, porque esta proteína ejerce un papel crucial en el crecimiento oseo.

Si usted sigue este blog, ya debe haber leído sobre la complejidad del cartílago de la placa de crecimiento y debe saber que la PTHrP es parte de una sinfonía muy complicada, donde muchos y diferentes agentes controlan el crecimiento oseo en niños. Mientras la PTHrP es un factor de proliferación (multiplicación) celular, el receptor del factor de crecimiento de fibroblasto del tipo 3 (FGFR3), la proteína que se encuentra alterada en la acondroplasia, funciona como un freno en el crecimiento. Como en la acondroplasia el FGFR3 está trabajando mucho, el crecimiento oseo se encuentra severamente perjudicado. Vimos que existen evidencias de que la interrupción del crecimiento causada por el FGFR3 mutante puede provocar una reducción de la disponibilidad de la PTHrP dentro de la placa de crecimiento y esto, a su vez, puede ser responsable por una parte de los efectos del FGFR3 en el cartílago (como en un círculo vicioso).

Vimos también que la PTH no es un simple botón de encendido /  apagado, con apenas una única actividad. Su molécula contiene segmentos que cuando son disociados (cortados) pueden tener diferentes funciones metabólicas. Vale la pena repetir aquí los dos ejemplos mencionados en el último artículo, ya que ellos nos pueden ayudar a elegir el formato correcto de la PTH para potenciales tests en la acondroplasia:
  • La porción N-terminal de la PTH, constituida por los últimos 34 aminoácidos de la cadena de la hormona parece ser la responsable por la fuerte acción anabólica de esta hormona en el hueso (y es denominada PTH 1-34);
  • La porción C-terminal de la PTH parece ser responsable por una modulación de la actividad anabólica y, probablemente, es responsable por las diferencias de los efectos anabólicos de la PTH 1-34 en comparación con la hormona integral, la cual es también denominada PTH 1-84 (1).

Aparte de eso, verificamos que la PTH como medicamento ha sido utilizada en el tratamiento de la osteoporosis en dos formatos diferentes, como PTH 1-84 y como PTH 1-34, en el formato de un análogo denominado teriparatida. Mientras tanto, ella también ha sido testeada en otras condiciones clínicas, por ejemplo, con estudios clínicos ya realizados en adultos y niños con hipoparatiroidismo. Las evidencias obtenidas en esos estudios de reposición hormonal para el hipoparatiroidismo son convincentes. Entonces, ¿por qué la PTH todavía no forma parte del tratamiento de esa disfunción hormonal? Y, ¿de qué manera puede afectar este tema en la decisión de usar la PTH en la acondroplasia?

Para responder a estas preguntas tenemos que analizar los resultados de los estudios de toxicidad realizados con la PTH cuando estaba siendo evaluada como una droga experimental contra la osteoporosis.

¿La PTH es peligrosa?

Para que cualquier droga experimental se convierta en un medicamento, necesita, no solamente probar que funciona (eficacia), sino que también tiene que pasar por una serie de estudios exhaustivos, tanto in vitro (en el laboratorio) como in vivo (en animales y humanos), para verificar si es segura. Entonces, vamos a verificar que fue lo que sucedió con uno de los análogos de la PTH, la teriparatida, durante los tests obligatorios realizados para evaluar su seguridad. Los resultados de esos tests, los cuales iremos a ver nuevamente a continuación, trajeron preocupación con relación a su uso a largo plazo en la osteoporosis. Veamos, la osteoporosis es una enfermedad crónica, es un disturbio oseo de lenta evolución donde las terapias para esta condición deben ser también a largo plazo. Resumiendo, los tests realizados en animales, buscando un efecto cancerígeno (capacidad de causar cáncer), mostraron que las ratas sometidas a una exposición de dosis elevada de teriparatida a lo largo de sus vidas desarrollaron osteosarcomas y otros tipos de cáncer óseo (2).

¿Cómo se explican estos resultados? La PTH tiene un rol pro-proliferativo fisiológico (estimula la multiplicación de las células), de manera que los resultados de esos tests fueron interpretados como si el cáncer observado en los animales hubiese sido una consecuencia de la estimulación pro-proliferativa continua de la PTH (2).

Estas conclusiones hicieron con que la Food and Drug Administration (FDA) impusiera una franja negra en la bula de la teriparatida, con dos restricciones principales para su uso en el ámbito clínico (3):

1. Prohibición de su administración en personas con epífisis abiertas (sinónimo de placas de crecimiento, los niños y adolescentes en fase de crecimiento);
2. Uso continuo solamente por hasta 2 años.

La FDA determinó que niños y adolescentes no podrían usar la teriparatida porque ellos están en un ritmo natural de crecimiento y las células se están multiplicando a una gran velocidad, y además existe el temor de que el uso de un acelerador turbo (PTH) en organismos en rápido desarrollo podría causar transformación cancerosa en las células y en los tejidos expuestos.

Estas restricciones reflejan preocupaciones relacionadas con los riesgos y no seguridades ni certidumbres, y actualmente, no existen evidencias claras de que el uso prolongado de análogos de la PTH, de hecho, induzcan al surgimiento del osteosarcoma o de otros tipos de cáncer en el ser humano. Por el contrario, los estudios posteriores efectuados en animales (ratas y monos) para confirmar el aumento del cáncer, no consiguieron demostrar eso. Estos estudios posteriores llegaron a la conclusión de que el potencial oncogénico (propiedad de provocar cáncer) de la PTH está asociada a la dosis utilizada, muchas veces más grande que la dosis aprobada para el uso en humanos (4-6).

Aparte de eso, como parte de un acuerdo con el fabricante, la FDA solicitó también un acompañamiento a largo plazo del uso de la teriparatida, después de su aprobación. La vigilancia epidemiológica mostró que el riesgo de formación de osteosarcomas en pacientes tratados con teriparatida es semejante al que se verifica en la población en general. Por ejemplo, en 2007 ya existían aproximadamente 300.000 pacientes tratados con teriparatida y no existía una clara evidencia de que en las dosis recomendadas hubiera aumentado la tasa de cáncer de huesos con relación a la población no expuesta (7). En resumen, los estudios pre-clínicos y de vigilancia con PTH 1-84 y teriparatida no han mostrado cualquier tendencia de aumento del riesgo de cáncer en pacientes tratados con las dosis terapéuticas aprobadas. Aparte de eso, como ya se ha revisado anteriormente, los análogos de la PTH han sido testeados en adultos y en niños con hipoparatiroidismo y mostraron ser seguros.

¿Existe espacio para la terapia con PTH en la acondroplasia?

Ésta es la pregunta clave. Ahora llegó la hora de (intentar) responderla.

La primera cosa que necesitamos saber es que la PTH y/o la PTHrP no son antagonistas del FGFR3. Ellos trabajan de manera totalmente independiente unas con el otro, aunque ya sepamos que el FGFR3 puede reducir la disponibilidad de la PTHrP en la placa de crecimiento (8).

Y entonces, ¿estas dos proteínas pueden ser usadas en el tratamiento de la acondroplasia? Bien, como la PTH o la PTHrP no podrían bloquear al FGFR3, teóricamente sólo pueden superar una de las principales consecuencias de las acciones del FGFR3 en la placa de crecimiento, que es la reducción de la proliferación de los condrocitos.

Éste es un concepto interesante, el tratamiento de un desorden sin trabajar directamente en el agente causador. Sin embargo, ésa es exactamente la idea que está siendo aplicada en el desarrollo del análogo del CNP (BMN-111). El objetivo en este caso sería el de rescatar la proliferación de los condrocitos, que es perjudicada debido a la excesiva actividad del FGFR3.

La idea de utilizar PTH en la acondroplasia no es nueva. Volviendo al año de 2004, el grupo de Amizuka publicó un trabajo interesante, donde ellos testearon modelos de ratas para estudiar las consecuencias de apagar el FGFR3 o la PTHrP o ambos al mismo tiempo. Es bueno mirar las figuras 1 y 2 publicadas en su estudio, las cuales yo no reproduzco aquí por respeto a los derechos de autor (el acceso debe ser libre, después del registro dentro de la página web del editor).
La Figura 1 nos muestra las diferencias entre los modelos animales creados por ellos. 

Preste atención al tamaño de los huesos largos en las figuras 1A (rata normal, sin manipulación genética o wild type), 1B (FGFR3 negativo, PTHrP positivo) y 1C (FGFR3 positivo, PTHrP negativo). La Figura 1C es semejante a la de otros estudios que muestran modelos de ratas con acondroplasia. La Figura 1B realza el efecto proliferativo de la PTHrP: los huesos largos son más largos que los de la rata normal.

La Figura 2 muestra los cortes microscópicos de las placas de crecimiento correspondientes a las de la Figura 1. Preste atención a la misma secuencia de las figuras 1A, 1B y 1C. La Figura 2B muestra una camada proliferativa más grande de los condrocitos en comparación con el tipo normal en 2A, mientras que la Figura 2C evidencia la reducción del espesor de esta camada.

El estudio de Amizuka et al. es importante porque muestra los efectos naturales de ambos, el FGFR3 y la PTHrP. ¿Y ahora? ¿Se ha hecho algo también con la PTH? La respuesta es sí.

El año de 2007, Koso Ueda y cols. (10) publicaron un estudio en el cual se testeó el uso de una forma (sintética) recombinante de PTH en explantes de hueso de un modelo de rata con acondroplasia (ésos eran los huesos largos de rata retirados del animal y mantenidos en cultivo). La administración de la PTH rescató la camada proliferativa de los condrocitos, a pesar de la presencia del FGFR3 mutante hiperactivo. La PTH funciona. Vea las figuras que muestran las diferencias percibidas entre las diferentes camadas de condrocitos. El grupo de Ueda también publicó un pequeño trabajo en una reunión médica en 2009, que muestra más experiencias con el uso de la PTH en un modelo de rata con acondroplasia, otra vez con resultados positivos (11).

Recientemente, el grupo de Chen, que también se ha interesado mucho por el cartílago de la placa de crecimiento en la acondroplasia, publicó un estudio donde testearon la terapia a largo plazo en ratas acondroplásicas con una inyección intermitente de un análogo de la PTH (12). Los resultados son impresionantes en términos de proliferación de condrocitos y en la camada proliferativa de la placa de crecimiento, aunque los autores hayan resaltado que el rescate no fue completo. Importante, ellos descubrieron también que la producción del FGFR3 fue inhibida o reducida en animales tratados con la PTH. Vea, el ciclo se está cerrando, ¿no es verdad? El FGFR3 en exceso inhibe la producción de la PTHrP, la introducción de la PTH en la acondroplasia reduce la producción del FGFR3.

Veamos un poco más sobre el estudio del grupo de Chen (12), que trae varias ideas muy interesantes en términos de diseño, resultados y conclusiones. Los autores usaron un sistema de administración intermitente de PTH, asemejándose a la estrategia utilizada para el tratamiento de la osteoporosis en los seres humanos con los análogos de la PTH comercialmente disponibles. El uso intermitente de la PTH ha demostrado que induce la producción de hueso en la osteoporosis. Cuando se la usa continuamente, la PTH provoca osteoporosis entre otros disturbios metabólicos y nosotros, con seguridad, no vamos a querer eso. Así, por medio de la administración intermitente los autores muy probablemente pueden haber simulado la manera cómo la PTH podría ser usada en seres humanos para la acondroplasia.

En resumen

Resumiendo, la PTH y sus análogos representan una verdadera terapia potencial para la acondroplasia. Existen varias etapas a ser realizadas, en términos de comprensión de su mecanismo de acción y los efectos en los modelos animales, y también para decidir cuál el análogo que debe ser más seguro, aparte de explorar sus potenciales efectos indeseables antes de que pudiese ser utilizado en la clínica. Por ejemplo, en niños con hipoparatiroidismo, la PTH se mostró segura a largo plazo con pocos efectos colaterales gerenciables. Sin embargo, ellos tienen PTH bajo desde el inicio, lo cual no sería verdad en relación a un niño con acondroplasia. El uso de la PTH puede causar cálculos renales, un problema que no nos gustaría causar al paciente. ¿Cómo podemos manejar estos efectos? Lo que nosotros necesitamos son tests, con investigadores enfocados y diligentes y con los recursos suficientes como para poder realizar esos tests.

Una nota final

En esta serie de artículos sobre la PTH nos acercamos hacia una nueva frontera. Decidir trabajar con una molécula conocida en una nueva indicación, especialmente si es una condición rara que afecta a niños, no es un paso fácil de ser dado. Existen una serie de riesgos involucrados, desde la salud del niño afectado hasta el dinero que deberá ser invertido. Sin embargo, si solamente nos sentamos y esperamos que caiga la fruta más fácil de recoger del árbol  (the low hanging fruit) – ya que éste es el comportamiento común dentro de la industria – poco se conseguirá. En los dos últimos años, hice contacto con cuatro diferentes industrias farmacéuticas o de biotecnología que están desarrollando algún análogo de la PTH o de la PTHrP. Recibí respuestas educadas explicándome que sería difícil abordar la indicación en aquel momento, o simplemente no recibí respuesta alguna. Bien, yo creo que la acondroplasia es tratable, pero es el tipo de condición el cual no vería fácilmente una verdadera atención de los grandes patrocinadores de la salud. Son aquéllos que se encuentran directa o indirectamente afectados, quienes deberán cambiar el futuro.

Me doy cuenta de que extendí mucho en esta serie de artículos sobre la PTH. El objetivo es siempre uno: el de informar, para compartir conocimiento, intentando no ser excesivamente técnico. Es el lenguaje científico el que impide que muchas personas interesadas entiendan lo que realmente está sucediendo con la acondroplasia. La falta de formación científica podría ser una especie de barrera que hace con que las personas que se ven ante lo inevitable apenas se sienten a esperar. Deseo que estos artículos que estoy publicando ayuden a la comunidad de la acondroplasia a obtener más conciencia con relación a la ciencia en curso para hacerse más fuertes. Será esa fuerza la que podrá hacer la diferencia para nuestros hijos. Podemos hacer más.

Bien, estamos lejos del final. Existen otras posibles soluciones terapéuticas en espera de análisis. Estaré trayendo una nueva en el próximo artículo. No es realmente nueva, pues ya fue abordada en uno de los primeros artículos de este blog.

Referencias

1. Divieti P et al. Receptors specific for the carboxyl-terminal region of parathyroid hormone on bone-derived cells: determinants of lig and binding and bioactivity. Endocrinology 2005;146 (4): 1863–70.
2. Vahle JL et al. Skeletal Changes in Rats Given Daily Subcutaneous Injections of Recombinant Human Parathyroid Hormone (1-34) for 2 Years and Relevance to Human Safety.Toxicol Pathol 2002; 30: 3312-21.
4. Vahle JL et al. Bone neoplasms in F344 rats given teriparatide [rhPTH(1-34)] are dependent on duration of treatment and dose. Toxicol Pathol 2004;32(4):426-38.
5. Vahle JL et al. Lack of bone neoplasms and persistence of bone efficacy incynomolgus macaques after long-term treatment with teriparatide [rhPTH(1-34)]. J Bone Miner Res 2008; 23:2033–9.
6. Jolette J. et al. Defining a non carcinogenic dose of recombinant human parathyroid hormone 1–84 in a 2-year study in Fischer 344 rats.ToxicolPathol 2006; 34: 929-40.
7. Harper KD et al. Osteosarcoma and teriparatide? (letter) J Bone Miner Res 2007; 22:334.
8. Chen L et al.  A Ser (365) -->Cys mutation of fibroblast growth factor receptor 3 in mouse down regulates Ihh / PTHrP signals and causes severe achondroplasia. Hum Mol Genet 2001; 10(5): 457-65. 
Signalling by fibroblast growth factor receptor 3 and parathyroid hormone-related peptide coordinate cartilage and bone development. Bone 2004; 34(1): 13-25.
10. Ueda et al. PTH has the potential to rescue disturbed bone growth in achondroplasia. Bone 2007; 41: 13–18.  
11. Ueda K et al. Effect of rhPTH on bone growth disturbance in achondroplastic mouse. Bone 2009; 45 (Suppl 2): S57-8. doi:10.1016/j.bone.2009.04.041. 
12. Xie et al. Intermittent PTH (1-34) injection rescues the retarded skeletal development and postnatal lethality of mice mimicking human achondroplasia and thanatophoric dysplasia. Hum Mol Genet 2012; 21(18): 3941-55.

domingo, 16 de setembro de 2012

Paratormônio para tratar a acondroplasia? Parte 3: explorando os limites

O que aprendemos até agora

Nesta série de artigos temos revisto a informação disponível sobre ações do hormônio da paratireóide (PTH) no osso e na cartilagem para entender se o PTH poderia se tornar uma opção terapêutica adequada para a acondroplasia. Vimos brevemente as propriedades metabólicas deste hormônio e aprendemos que ele faz parte de uma família pequena, e é muito parecido com outra proteína produzida pelo organismo, chamada de proteína relacionada ao PTH (PTHrP). Ambas as moléculas produzem efeitos muito semelhantes, pois atuam através do mesmo receptor da membrana celular, o PTHR.

Também vimos que, enquanto o PTH circula no sangue, liberado pelas glândulas paratireóides, o PTHrP é encontrado nos tecidos que produzem, ou seja, em situações normais, o PTHrP é um agente local, não circula. O PTHrP é importante para nós (e por extensão o PTH) no contexto da acondroplasia, porque esta proteína exerce um papel crucial no crescimento ósseo.

Se você estiver seguindo este blog, já deve ter lido sobre a complexidade da cartilagem da placa de crescimento e sabe que o PTHrP é parte de uma sinfonia muito complicada, onde muitos diferentes agentes controlam o crescimento ósseo em crianças. Enquanto o PTHrP é um fator de proliferação (multiplicação) celular, o receptor do fator crescimento de fibroblastos do tipo 3 (FGFR3), a proteína que está alterada na acondroplasia, funciona como um freio no crescimento. Como na acondroplasia o FGFR3 está trabalhando muito, o crescimento ósseo é severamente prejudicado. Vimos que existem evidências de que a interrupção do crescimento causada pelo FGFR3 mutante pode provocar uma redução da disponibilidade de PTHrP dentro da placa de crescimento e isto, por sua vez, pode ser responsável por uma parte dos efeitos de FGFR3 na cartilagem (como em um ciclo vicioso).

Vimos também que o PTH não é como um simples botão liga / desliga, com apenas uma atividade única. Sua molécula contém segmentos que quando clivados (cortados) podem ter diferentes funções metabólicas. Vale a pena repetir aqui os dois exemplos dados no último artigo, porque eles podem nos ajudar a escolher a forma correta de PTH para potenciais testes na acondroplasia:
  • A parte N-terminal do PTH, constituída pelos últimos 34 aminoácidos da cadeia do hormônio parece ser responsável pela forte ação anabólica deste hormônio no osso (e é chamado de PTH 1-34);
  • A parte C-terminal do PTH parece ser responsável por uma modulação da atividade anabólica e, provavelmente, é responsável pelas diferenças dos efeitos anabólicos do PTH 1-34 em comparação com o hormônio integral, o qual é também chamado de PTH 1-84 ( 1).
Além disso, verificamos que o PTH como medicamento tem sido utilizado para o tratamento da osteoporose em duas formas diferentes, como PTH 1-84 e como PTH 1-34, na forma de um análogo chamado de teriparatide. Enquanto isso, ele também tem sido testado em outras condições clínicas, por exemplo, com estudos clínicos já realizados em adultos e crianças com hipoparatireoidismo. As evidências obtidas nesses estudos de reposição hormonal para o hipoparatireoidismo são convincentes. Então, por que o PTH ainda não faz parte do tratamento dessa disfunção hormonal? E de que modo este tema pode afetar a decisão de usar o PTH na acondroplasia?

Para responder a estas perguntas temos de analisar os resultados dos estudos de toxicidade realizados com o PTH quando estava sendo avaliado como uma droga experimental para a osteoporose.

O PTH é perigoso?

Para qualquer medicamento experimental se tornar um medicamento necessita não somente provar que funciona (eficácia), mas também tem de passar por uma série de estudos exaustivos, tanto in vitro (no laboratório) e in vivo (em animais e humanos), para verificar se é seguro. Então, vamos verificar o que aconteceu com um dos análogos de PTH, teriparatide, durante os testes obrigatórios feitos para avaliar a sua segurança. Os resultados desses testes, que iremos rever abaixo trouxe preocupação sobre seu uso em longo prazo na osteoporose. Veja, a osteoporose é uma doença crônica, distúrbio ósseo de lenta evolução e as terapias para esta condição também devem ser de longo prazo. Em resumo, os testes feitos em animais, procurando um efeito cancerígeno (capacidade de causar câncer), mostraram que ratos submetidos a uma exposição de dose elevada de teriparatide ao longo da vida desenvolveram osteossarcomas e outros tipos de câncer ósseo (2).

O que explica esses resultados? O PTH tem um papel pró-proliferativo fisiológico (estimula a multiplicação de células), de modo que os resultados desses testes foram interpretados como o câncer observado nos animais tenha sido uma consequência da estimulação pró-proliferativa contínua do PTH (2).

Estas conclusões fizeram com que a Food and Drug Administration (FDA) impusesse uma tarja preta na bula do teriparatide, com duas principais restrições à sua utilização na clínica (3):

1. Proibição de sua administração em doentes com epífises abertas (sinônimo de placas de crescimento, as crianças e adolescentes em crescimento);

2. Uso contínuo por até 2 anos somente.

O FDA determinou que crianças e adolescentes não poderiam usar teriparatide porque eles estão em um ritmo natural de crescimento e as células estão se multiplicando em grande velocidade, e existe um temor de que o uso de um acelerador turbo (PTH) em organismos em rápido desenvolvimento poderiam causar transformação cancerosa nas células e nos tecidos expostos.

Estas restrições refletem preocupações sobre os riscos e não certezas e, atualmente, não há evidências claras de que o uso prolongado de análogos de PTH, de fato, induzem osteossarcoma ou outros tipos de câncer no homem. Ao contrário, os estudos posteriores efetuados em animais (ratos e macacos) para confirmar o aumento de câncer não conseguiram demonstrar isso. Estes estudos posteriores concluíram que o potencial oncogênico (propriedade de provocar câncer) do PTH está associado à dose utilizada, várias vezes maior do que a dose aprovada para uso em humanos (4-6).

Além disso, como parte de um acordo com o fabricante, o FDA solicitou também um acompanhamento de longo prazo do uso de teriparatide depois de sua aprovação. A vigilância epidemiológica mostrou que o risco de osteossarcoma em pacientes tratados com teriparatide é semelhante ao que se verifica na população em geral. Por exemplo, em 2007 já existiam cerca de 300.000 pacientes tratados com teriparatide e não havia evidência clara de que nas doses recomendadas havia aumentado a taxa de câncer de osso em relação à população não exposta (7). Em resumo, os estudos pré-clínicos e de vigilância com PTH 1-84 e teriparatide não têm mostrado qualquer tendência de aumento do risco de câncer em pacientes tratados nas doses terapêuticas aprovadas. Além disso, como já revisto, análogos de PTH foram testados em adultos e crianças com hipoparatireoidismo e mostraram-se seguros.

Há lugar para a terapia de PTH na acondroplasia?

Esta é a pergunta chave. Agora é a hora de (tentar) respondê-la.

A primeira coisa que precisamos saber é que o PTH e / ou PTHrP não são antagonistas do FGFR3. Eles trabalham de forma totalmente independente um do outro, embora já saibamos que o FGFR3 pode reduzir a disponibilidade de PTHrP na placa de crescimento (8).

E então, estas duas proteínas podem ser usadas para tratar a acondroplasia? Bem, como o PTH ou o PTHrP não poderiam bloquear o FGFR3, teoricamente só podem superar uma das principais consequências das ações do FGFR3 na placa de crescimento, que é a redução da proliferação dos condrócitos.

Este é um conceito interessante, o tratamento de uma desordem sem trabalhar diretamente no agente causador. No entanto, essa é exatamente a ideia que está sendo aplicada no desenvolvimento do CNP (BMN-111). O objetivo neste caso seria resgatar a proliferação de condrócitos, que é prejudicada por causa da atividade excessiva do FGFR3.

A ideia de usar PTH em acondroplasia não é nova. Voltando a 2004, o grupo de Amizuka publicou um interessante trabalho, no qual eles testaram modelos de ratos para estudar as consequências de desligar o FGFR3 ou o PTHrP ou ambos ao mesmo tempo. Você deve olhar para as Figuras 1 e 2 publicadas em seu estudo, que eu não reproduzo aqui para respeitar os direitos autorais (o acesso deve ser livre, após o registro no site do editor).

A Figura 1 mostra as diferenças entre os modelos animais criados por eles. Preste atenção ao tamanho dos ossos longos nas figuras 1A (rato normal, sem manipulação genética ou wild type), 1B (FGFR3 negativo, PTHrP positivo) e 1C (FGFR3 positivo, PTHrP negativo). A Figura 1C assemelha-se a de outros estudos que mostram modelos de ratos de acondroplasia. A Figura 1B realça o efeito proliferativo do PTHrP: os ossos longos são mais longos do que os do rato normal.

A Figura 2 mostra os cortes microscópicos das placas de crescimento correspondentes às da Figura 1. Preste atenção à mesma sequência das figuras 1A, 1B e 1C. A Figura 2B mostra uma maior camada proliferativa dos condrócitos em comparação com o tipo normal em 2A, enquanto a Figura 2C evidencia a redução da espessura desta camada.
O estudo de Amizuka et al. é importante porque mostra os efeitos naturais de ambos o FGFR3 e o PTHrP. E agora, há alguma coisa feita também com PTH? A resposta é sim.

Em 2007, Koso Ueda e cols. (10) publicaram um estudo em que se testou a utilização de uma forma (sintética) recombinante de PTH em explantes de osso de um modelo de rato com acondroplasia (esses eram os ossos longos de rato retirados do animal e mantidos em um meio de cultura). A administração de PTH resgatou a camada proliferativa dos condrócitos, apesar da presença do FGFR3 mutante hiperativo. O PTH funciona. Olhe para as figuras que mostram as diferenças percebidas entre as diferentes camadas de condrócitos. O grupo de Ueda também publicou um pequeno trabalho em uma reunião médica em 2009, que mostra mais experiências com o uso de PTH em um modelo de rato de acondroplasia, outra vez com resultados positivos (11).

Recentemente, o grupo de Chen, que também tem se interessado muito pela cartilagem da placa de crescimento na acondroplasia, publicou um estudo onde testaram a terapia em longo prazo de ratos acondroplásicos com uma injeção intermitente de um análogo do PTH (12). Os resultados são impressionantes em termos de proliferação de condrócitos e na camada proliferativa da placa de crescimento, embora os autores tenham ressaltado que o resgate não foi completo. Importante, eles também descobriram que a produção do FGFR3 foi inibida ou reduzida em animais tratados com o PTH. Veja, o ciclo está se fechando, não é? O FGFR3 em excesso inibe a produção do PTHrP, a introdução de PTH na acondroplasia reduz a  produção do FGFR3.

Vejamos um pouco mais sobre o estudo do grupo de Chen (12), que traz várias idéias muito interessantes em termos de desenho, resultados e conclusões. Os autores utilizaram um sistema de administração intermitente de PTH, assemelhando-se à estratégia utilizada para o tratamento da osteoporose em seres humanos com os análogos de PTH comercialmente disponíveis. O uso intermitente de PTH tem demonstrado que induz produção de osso na osteoporose. Quando usado continuamente, o PTH provoca osteoporose, entre outros distúrbios metabólicos e nós certamente não iríamos querer isso. Assim, por meio da administração intermitente os autores muito provavelmente podem ter simulado a forma como o PTH poderia ser utilizado em seres humanos para a acondroplasia.

Em resumo

Em resumo, o PTH e os seus análogos representam uma verdadeira terapia potencial para o acondroplasia. Há várias etapas a serem realizadas, em termos de compreensão do seu mecanismo de ação e os efeitos nos modelos animais e também para decidir qual análogo deve ser mais seguro, além de explorar seus potenciais efeitos indesejáveis ​​antes que pudesse ser utilizado na clínica. Por exemplo, em crianças com hipoparatireoidismo, o PTH mostrou-se seguro em longo prazo, com poucos efeitos colaterais gerenciáveis. No entanto, eles têm PTH baixo desde o início, o que não seria verdade em relação a uma criança com acondroplasia. O uso de PTH pode causar cálculos renais, um problema que não gostaríamos de causar no paciente. Como podemos manejar esses efeitos? O que nós precisamos é de testes, com pesquisadores focados e diligentes e de recursos suficientes para fazer os testes.

Uma nota final

Nesta série de artigos sobre o PTH nos aproximamos de uma verdadeira fronteira. Decidir trabalhar com uma molécula conhecida em uma nova indicação, especialmente se é uma condição rara que afeta crianças não é um passo fácil de dar. Há uma série de riscos envolvidos, desde a saúde da criança afetada ao dinheiro a ser investido. No entanto, se apenas sentamos e esperamos pela fruta mais fácil de colher (the low hanging fruit) - já que este é o comportamento comum dentro da indústria - pouco será conseguido. Nos últimos dois anos, fiz contato com quatro diferentes indústrias farmacêuticas ou de biotecnologia que estão em desenvolvendo algum análogo do PTH ou do PTHrP. Recebi respostas educadas explicando que seria difícil de abordar a indicação naquele momento ou simplesmente não recebi qualquer resposta. Bem, eu acredito que a acondroplasia é tratável, mas é o tipo de condição que não verá facilmente uma verdadeira atenção dos grandes patrocinadores da saúde. São aqueles direta ou indiretamente afetados que devem mudar o futuro.

Percebo que me estendi muito nesta série de artigos sobre o PTH. O objetivo é sempre o de informar, para compartilhar conhecimento, tentando não ser excessivamente técnico. É a linguagem científica que impede muitas pessoas interessadas em entender o que realmente está acontecendo com a acondroplasia. A falta de formação científica poderia ser uma espécie de barreira que faz com que as pessoas que se veem à frente do inevitável apenas sentarem e esperarem. Desejo que estes artigos que eu estou publicando ajudem a comunidade da acondroplasia a obter mais consciência sobre a ciência em curso para tornar-se mais forte. Será essa força que poderá fazer a diferença para os nossos filhos. Podemos fazer mais.

Bem, estamos longe do fim. Há outras possíveis soluções terapêuticas à espera de análise. Estarei trazendo uma nova no próximo artigo. Não é realmente nova, pois já abordamos em um dos primeiros artigos deste blog.

Referências

1. Divieti P et al. Receptors specific for the carboxyl-terminal region of parathyroid hormone on bone-derived cells: determinants of ligand binding and bioactivity.Endocrinology 2005;146(4): 1863–70.
2. Vahle JL et al. Skeletal Changes in Rats Given Daily Subcutaneous Injections of Recombinant Human Parathyroid Hormone (1-34) for 2 Years and Relevance to Human Safety. Toxicol Pathol 2002; 30: 3312-21.
4. Vahle JL et al. Bone neoplasms in F344 rats given teriparatide [rhPTH(1-34)] are dependent on duration of treatment and dose. Toxicol Pathol 2004;32(4):426-38.
5. Vahle JL et al. Lack of bone neoplasms and persistence of bone efficacy incynomolgus macaques after long-term treatment with teriparatide [rhPTH(1-34)]. J Bone Miner Res 2008; 23:2033–9.
6. Jolette J. et al. Defining a noncarcinogenic dose of recombinant human parathyroid hormone 1–84 in a 2-year study in Fischer 344 rats.Toxicol Pathol 2006; 34: 929-40.
7. Harper KD et al. Osteosarcoma and teriparatide? (letter) J Bone Miner Res 2007; 22:334.
8. Chen L et al.  A Ser(365)-->Cys mutation of fibroblast growth factor receptor 3 in mouse downregulates Ihh/PTHrP signals and causes severe achondroplasia. Hum Mol Genet 2001; 10(5): 457-65. 
9. Amizuka et al. Signalling by fibroblast growth factor receptor 3 and parathyroid hormone-related peptide coordinate cartilage and bone development. Bone 2004; 34(1): 13-25.
10. Ueda et al. PTH has the potential to rescue disturbed bone growth in achondroplasia. Bone 2007; 41: 13–18.  
11. Ueda K et al. Effect of rhPTH on bone growth disturbance in achondroplastic mouse. Bone 2009; 45 (Suppl 2): S57-8. doi:10.1016/j.bone.2009.04.041. 
12. Xie et al. Intermittent PTH (1-34) injection rescues the retarded skeletal development and postnatal lethality of mice mimicking human achondroplasia and thanatophoric dysplasia. Hum Mol Genet 2012; 21(18): 3941-55.

quinta-feira, 13 de setembro de 2012

¿Hormona de la paratiroide para tratar la acondroplasia? Parte 2: uso médico y experimental de la PTH



Traducido al español por María Cristina Terceros Suárez (MaCriTeS)

En el último artículo aprendimos que la hormona de la paratiroides (PTH, Hormona Paratiroidea) y la proteína relacionada con el PTH (PTHrP) cuentan con estructuras bastante parecidas (aunque el PTHrP sea más grande) y actúan a través del mismo receptor, produciendo básicamente los mismos efectos en sus células– y tejidos-objetivos del cuerpo. Observamos también que, mientras la PTH es una hormona circulante, la PTHrP funciona localmente, en el mismo lugar donde ha sido liberada. Es interesante verse que ambas proteínas, dadas sistemáticamente, causan efectos similares en la salud de los huesos e interfieren con el metabolismo del calcio y del fósforo de manera semejante (1).

Ahora, vamos a explorar un poco más las funciones naturales de la PTH, y también chequear el uso médico actual de la PTH en enfermedades óseas. Pero, primero, quiero decir que aquí no vamos a entrar en muchos detalles, solamente quiero darle al lector una idea sobre la investigación realizada con la PTH y lo que podemos aprender con esa investigación, nuevamente para ayudarnos a entender si la terapia con la PTH podría ser una opción para la acondroplasia.

Antes de comenzar, vamos a hablar un poco sobre los análogos de la PTH. Eso es relevante ya que, si queremos decidir si la PTH podría ser usada como tratamiento para la acondroplasia, tendremos que elegir al mejor análogo candidato. Actualmente, existen dos de esos análogos que son comercializados, para el tratamiento de la osteoporosis. Uno de ellos es una copia de la hormona natural, que abarca los 84 aminoácidos originales (PTH 1-84). El otro es denominado teriparatide (Forteo™ ou Forsteo™, Ely Lilly), un análogo formado por los primeros 34 aminoácidos de la parte N-terminal de la hormona (¿usted recuerda que revisamos eso terminales de proteína también en el último artículo?). La PTHrP también ha sido un objetivo  de investigación y existe por lo menos un análogo en desarrollo, también para la osteoporosis (2). Los científicos han descubierto que tanto la PTH y la PTHrP tienen en sus respectivas cadenas varios segmentos de aminoácidos, casi todos ellos con funciones distintas. Por ejemplo, la teriparatida fue concebida después de la demostración de que este segmento en la porción N-terminal de la molécula tiene una función potente como anabolizante en el hueso. Aparte de eso, las propiedades de los demás segmentos han sido entendidas como la razón por la cual existen algunas diferencias en los efectos observados en estudios de PTH 1-84 y PTH 1-34 en el metabolismo del calcio y en las tasas de proliferación celular. Como un ejemplo, parece ser que la falta de la C-terminal de la PTH 1-34 sería la responsable por el fuerte efecto pro-proliferativo de este compuesto comparado con la PTH completa (3). Guarde esta información, puede ser importante en nuestro contexto.

La PTH controla el metabolismo del calcio y del fósforo

La PTH es producida por las glándulas paratiroides. Su principal acción metabólica se encuentra relacionada con el control de los niveles sistémicos (cantidad en la sangre) de calcio y fósforo. Ella ejerce ese control a través de la movilización del calcio de sus depósitos naturales, los huesos o por el control de su excreción (eliminación) por los riñones. Cuando la cantidad de calcio circulante cae por debajo de un punto de corte fisiológico (el cual es controlado a través de sensores químicos), la PTH es liberada por la paratiroides e induce la movilización de las reservas de calcio en los huesos, mientras regula su excreción a través de los riñones. Cuando se equilibra la liberación de la PTH, el calcio se lo mantiene bajo control en la sangre. Sin embargo, cuando la paratiroides no está funcionando correctamente, ya sea que se produzca mucha o poca PTH, existen consecuencias para el cuerpo. En el hiperparatiroidismo, los huesos se fragilizan, debido a la disminución excesiva de los depósitos de calcio, lo que conduce hacia la osteoporosis. Cálculos renales también son encontrados comúnmente en pacientes afectados. En el hipoparatiroidismo, la falta de suficiente calcio en la sangre también produce consecuencias clínicas, como ser espasmos musculares o tetania.  

La PTH es un cuchillo de dos filos en el metabolismo óseo

Acabamos de ver que la PTH, en exceso, puede causar osteoporosis. Siendo así, ¿por qué se utiliza esta hormona en el tratamiento de la osteoporosis? Hace más de una década, algunos análogos de la PTH se encuentran disponibles para el tratamiento de esta condición. La PTH tiene un doble modo de actuación en el metabolismo óseo, estimulando tanto las células que producen cuanto las que reabsorben hueso (osteoblastos y osteoclastos, respectivamente), al mismo tiempo. Si se la da continuamente, la PTH causa reabsorción ósea (catabolismo), aumentando la actividad de los osteoclastos sobre la de los osteoblastos, lo que conduce a la osteoporosis, así como lo vemos en los casos de hiperparatiroidismo, mientras que su uso intermitente induce a la producción de hueso (anabolismo). Es por esto que el régimen de la PTH actualmente aprobado en el tratamiento de la osteoporosis es de una dosis única y diaria, descrita como intermitente.

La terapia de reposición hormonal es una realidad, pero no para la PTH

Para personas con hipotiroidismo, la mejor terapia es la reposición de la hormona de la tiroides. Para los pacientes con diabetes tipo 1, donde no hay producción de insulina a través del páncreas, la actual terapia padrón oro es la reposición de insulina. Para las personas con insuficiencia de la hormona de crecimiento (GH), debido a la deficiencia de la hipófisis, el uso de la GH es plenamente justificado. Es notable que la única deficiencia glandular en la que la terapia no incluye la reposición de la hormona que falta es exactamente en el hipoparatiroidismo.

Terapia de la PTH en el hipoparatiroidismo

Aunque la PTH haya recibido licencia oficialmente solamente para tratarse la osteoporosis, ella también ha sido testeada en el hipoparatiroidismo. En resumen, el hipoparatiroidismo puede ser causado por dos tipos de disturbios, clasificados como primarios o secundarios. Si la enfermedad es debido a un problema de la glándula, entonces la causa es primaria: cuando la causa de la deficiencia hormonal se da por factores externos, por ejemplo, cirugía de la tiroides, entonces es secundaria. Es natural pensar que la sustitución de la PTH podría ser una opción para el hipoparatiroidismo. De hecho, existen estudios que trabajan con eso. Vamos a ver aquéllos que están siendo realizados por el grupo de Karen Winer. Este grupo ha trabajado con niños con hipoparatiroidismo por muchos años y publicó algunos estudios relevantes (3-5). El primero, publicado en 2003, describió los resultados de tres años de tratamiento de adultos con hipoparatiroidismo, mostrando que era por lo menos tan bueno – y seguro – como la terapia padrón con calcitriol (un análogo de la vitamina D) y calcio. En otros dos trabajos más recientes, ellos testearon tanto a corto como a largo plazo el tratamiento con PTH 1-34 en niños con hipoparatiroidismo (4,5). Una vez más, la PTH mostró ser tan eficaz y segura como la terapia padrón. Con base en estos y en otros estudios publicados, podríamos decir que ya existe evidencia para el uso de la reposición de la PTH individuos con hipoparatiroidismo.

Uso experimental de la terapia con PTH

La PTH fue testeada no solamente en el hueso, sino también en el cartílago en modelos animales, con base en el efecto establecido de esta hormona sobre la proliferación (multiplicación) de los condrocitos. Uno de estos estudios exploró el efecto de la PTH en un modelo de lesión del cartílago articular (6). En este caso, la PTH fue dada sistémicamente, alcanzó al cartílago e indujo a la regeneración del tejido dañado.
¿Por qué es importante este estudio? Porque muestra que, en un tejido bastante semejante al del cartílago de la placa de crecimiento, la PTH, administrada a distancia (sistémicamente), fue capaz de alcanzar el área de interés y ejerció la acción esperada. Aún teniendo en cuenta que los condrocitos articulares no son exactamente iguales a los de la placa de crecimiento, el mecanismo básico por detrás del efecto es bastante semejante, o sea, los condrocitos comienzan a proliferar bajo el estímulo producido por la interacción de la PTH con su receptor.

Otros estudios exploraron a la PTH en la reparación de daños en el tendón y en la reparación de fracturas óseas. Todos ellos se basan en los efectos proliferativos/anabólicos de la PTH en el hueso y en el cartílago.

En resumen

Revisamos algunas propiedades de la PTH para saber si ella puede ser usada como una opción terapéutica en la acondroplasia. Hasta este momento vimos que:
  • La PTH tiene una molécula muy parecida llamada PTHrP, la cual difiere de la hormona porque no circula en la sangre en circunstancias normales. Por el contrario, se trata de una proteína liberada localmente;
  • La PTH y la PTHrP funcionan en la activación de las funciones celulares uniéndose al mismo receptor en la membrana celular de los condrocitos, el receptor de la PTH;
  • En la placa de crecimiento del cartílago, el papel fundamental de la PTHrP es el de mantener a los condrocitos en un estado proliferativo (multiplicativo);
  • Las mutaciones en el receptor de la PTH, ya sea reduciendo o aumentando la actividad del receptor causa alteraciones en la placa de crecimiento;
  • Las mutaciones del FGFR3 con ganancia de función, como la vista en la acondroplasia, parecen reducir la disponibilidad local de la PTHrP en la placa de crecimiento;
  • Usado clínicamente en la osteoporosis en adultos o en estudios experimentales para el hipoparatiroidismo en adultos y niños, la PTH viene demostrando un perfil razonablemente seguro;
  • Existen evidencias de que la PTH, administrada sistémicamente, alcanza el tejido del cartílago, y ejerce la acción esperada.
  • Existen varios medicamentos análogos de la PTH en uso clínico o en fase de desarrollo en este momento. Ellos pueden tener propiedades diferentes de acuerdo con el tamaño o la estructura.
Por ahora, es el momento de revisar los datos específicos sobre la PTH y la PTHrP en la acondroplasia, lo cual haremos en el próximo artículo.

Referencias

2. Hattersley G et al. BA058, a Novel hPTHrP Analog, Reverses Bone Loss and Improves Bone Strength in Ovariectomized Rats. OsteoporosInt 2012; 23 (Suppl 2):S77-8.