PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ

14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ   Hướng dẫn PEG hóa (pegylation), dược động học PEG Interferons   Bs Graham R Foster Lời nói đầu   Từ nhiều năm qua, interferon alfa cột mốc đáng ý điều trị viêm gan siêu vi B C Tuy nhiên, số vấn đề thân interferon mà lợi ích sử dụng bị giới hạn Những vấn đề bắt nguồn từ chất interferon alfa   Giống nhiều loại prôtêin lạ khác, interferon alfa nhanh chóng bị giáng hóa sau tiêm vào thể Hậu interferon alfa tồn hệ tuần hoàn thời gian ngắn, cần tiêm vài lần tuần nhằm trì nồng độ hiệu dụng thuốc Cách dùng thuốc tạo nồng độ interferon alfa máu cao sau tiêm - gắn liền với tăng tác dụng phụ - mức nồng độ thấp khoảng thời gian lần tiêm - gắn liền với hiệu điều trị bị giảm sút   Sử dụng PEG interferon cách mạng điều trị viêm gan siêu vi C Hơn nữa, lợi ích lâm sàng PEG interferon nghiên cứu điều trị viêm gan siêu vi B Cuốn sách nhỏ giải thích PEG-hóa gì, tác dụng sao, hiệu sử dụng interferon alfa để điều trị viêm gan siêu vi Cuốn sách giới thiệu giải thích cơng nghệ khoa học chế tạo PEG interferon alfa, PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) có tên PEGASYS ®   Giới thiệu PEG-hóa (pegylation) PEG ? PEG = polyethylene glycol, polymer trơ, hịa tan nước, khơng gây độc, tạo cách kết nối nhiều tiểu đơn vị ethylene oxide Các phân tử PEG có khác hình thể (ở dạng thẳng phân nhánh) trọng lượng phân tử PEG có trọng lượng phân tử khác có đặc tính sinh lý khác Thí dụ PEG dạng tinh khiết, khơng kết hợp, nhỏ dạng dầu (ví dụ PEG 200), PEG lớn (thí dụ PEG 8000) dạng rắn sáp   www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 1/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ PEG chất lý tưởng để sử dụng y học công nghệ dược phẩm với nhiều ứng dụng khác Tuy nhiên, ảnh hưởng lớn PEG y học xuất phát từ việc sử dụng thuốc có nguồn gốc từ prơtêin biến đổi nhờ tiến trình PEG-hóa (Bảng 1)   PEG-hóa gì? PEG-hóa gắn kết nhiều phân tử PEG vào phân tử khác, chẳng hạn prơtêin có tính trị liệu PEG-hóa GS Frank Davis cộng thực lần vào thập niên 70 Trong nhiều thử nghiệm, phân tử PEG (1900 5000 daltons) gắn kết vào prôtêin enzym khơng enzym   Bảng - Thí dụ prơtêin PEG-hóa dùng điều trị Thuốc (tên thương mại) Mơ tả Pegademase (Adagen ® ) Adeninosine deaminase PEG-hóa cơng nhận để điều trị bệnh suy giảm miễn dịch nặng phối hợp (SCID) Pegaspargase (Oncaspar) L-Asparginase PEG-hóa dùng để điều trị bệnh bạch cầu cấp dòng lymphoblasts Pegfilgrastim (Neulasta) Filgrastim PEG-hóa (yếu tố kích thích tạo dòng bạch cầu hạt tái tổ hợp) sử dụng để kích thích tăng trưởng phát triển bạch cầu đa nhân trung tính Peginterferon alfa-2b ( 12KD ) Peginterferon alfa-2b ( 12KD ) dùng để điều trị (PegIntron) viêm gan C Peginterferon alfa-2a ( 40KD ) Peginterferon alfa-2a ( 40KD ) cơng nhận (PEGASYS ® ) điều trị viêm gan C Những nghiên cứu ban đầu cho thấy có nhiều lợi ích lâm sàng điều trị viêm gan B   Các nghiên cứu in vivo cho thấy, trường hợp enzym, hoạt tính enzym giữ nguyên thời gian bán hủy hệ tuần hoàn gia tăng Điều quan trọng prơtêin PEGhóa khơng có tính sinh miễn dịch khơng có tính kháng ngun   Trong năm gần đây, kỹ thuật PEG-hóa cải thiện rõ rệt phương pháp tốt sử dụng nhằm tăng cường tác dụng điều trị prơtêin nhỏ cách an tồn   Đặc tính PEG PEG có nhiều đặc tính cốt lõi liên quan đến lợi ích protêin sử dụng điều trị: www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 2/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ •  Trong mơi trường lỏng, mội tiểu đơn vị ethylen oxide kết hợp bền vững với 2-3 phân tử nước, chuổi polymer di động di động làm cho phân tử PEG tích qt (chiếm chỗ) lớn, bảo vệ tránh khỏi tượng tiêu hủy prôtêin, tránh nhận diện tế bào miễn dịch Nhìn chung, PEG chuỗi nhánh có tác dụng bảo vệ miễn dịch tác dụng chống tiêu hủy protêin mạnh PEG thẳng •  Thể tích qt (chiếm chỗ) làm cho prơtêin PEG-hóa tác dụng gấp 5-10 lần protêin hịa tan có trọng lượng phân tử tương tự Sự gia tăng thể tích làm tăng cường tác dụng dược động học dược lực học prơtêin PEG-hóa •  Sự kết hợp PEG với phân tử nước gây khó khăn cho hệ thống miễn dịch việc nhận biết PEG vật lạ Chuỗi PEG prơtêin kết hợp có tác dụng điều trị, đơn giản xem phân tử nước lưu hành máu Như vậy, PEG giảm tính sinh miễn dịch prôtêin   Như vậy, gắn kết PEG vào prơtêin có tác dụng điều trị, mang lại khả hòa tan nước, tác dụng bảo vệ phân tử prôtêin không sinh miễn dịch   Cơ sở hợp lý việc sử dụng prơtêin gắn PEG điều trị PEG-hóa phương pháp thực cách biến đổi đặc tính miễn dịch, dược động học, dược lực học prơtêin có tác dụng điều trị giữ hoạt tính điều trị Tiến trình PEG-hóa sử dụng để tạo PEG interferon alfa   Interferon alfa họ gồm nhiều prơtêin nhỏ có tác dụng kháng siêu vi, chống tăng sinh điều hòa miễn dịch Như vậy, kết interferon alfa (IFN a ) có tiềm điều trị nhiều loại bệnh nhiễm siêu vi viêm gan B, viêm gan C, bệnh tăng sinh bệnh bạch cầu mạn tính dịng tủy   Interferon alfa khơng PEG-hóa (khơng biến đổi) dùng da, khơng dùng qua đường uống thuốc bị thối hóa lồng ruột Sau tiêm, interfeon alfa không biến đổi sẽ: •  Hấp thu nhanh chóng vào thể, đạt nhanh đến nồng độ tối đa huyết •  Phân phối rộng rãi dịch mơ thể •  Được chuyển hóa nhanh chóng thải qua đường thận   Như vậy, interferon alfa có thời gian tác dụng ngắn   www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 3/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Muốn đạt nồng độ điều trị hiệu máu thời điểm, phương diện lý thuyết, interferon alfa phải sử dụng nhiều lần ngày Tuy nhiên, phác đồ lần ngày gặp nhiều bất tiện, tốn khó dung nạp Trong điều trị viêm gan B C người ta đề nghị dùng interferon alfa lần/tuần Phác đồ dung hòa hai vấn đề: số lần tiêm thuốc nồng độ điều trị hiệu interferon alfa máu   Tuy nhiên phác đồ điều trị lý tưởng, thời gian tuần, nồng độ interferon alfa dao động Vào ngày tiêm interferon, nồng độ thuốc đạt đến tối đa, ngày sau nồng dộ thuốc giảm xuống thấp, chí người ta khơng phát thuốc hệ tuần hòan vào ngày cuối tuần Những lúc khơng có interferon máu, siêu vi gây viêm gan tăng sinh khơng kiểm sốt, nồng độ siêu vi gia tăng đưa đến kháng thuốc Hơn nữa, nồng độ interferon cao huyết kèm với nhiều tác dụng ngoại ý mệt mỏi, nhức đầu, sốt, đau cơ  làm cho bệnh nhân ngán ngại không dám dùng thuốc tiếp tục   PEG-hóa có tiềm cải thiện dược động học dược lực học interferon alfa, nhờ tránh vấn đề nồng độ thuốc không ổn định máu, đồng thời tránh phác đồ điều trị bất tiện dùng loại interferon alfa theo thông thường   CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ DƯỢC ĐỘNG HỌC Việc đánh giá số dược động học sau quan trọng để hiểu lợi ích interferon alfa PEG-hóa   Hấp thu Hấp thu tỷ lệ lượng thuốc từ vị trí đưa vào thể xâm nhập vào máu, phạm vi mức độ trình Hấp thu bán phần (absorption half-life = t 1/2 abs ) thời gian phân nửa số lượng thuốc sử dụng vào máu   Nếu thuốc hấp thu nhanh chóng, nồng độ đỉnh ban đầu cao Nếu loại thuốc hấp thu chậm hơn, nồng độ đỉnh thấp xảy muộn 17 Đối với nhiều loại thuốc, nồng độ đỉnh ban đầu cao thường kèm theo tác dụng phụ điều trị Thể tích phân phối (V d ) Vd thể tích dịch thể thuốc phân phối vào Nó tạo mối liên quan số lượng thuốc có thể với nồng độ thuốc máu   www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 4/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Các đặc tính thuốc, trọng lượng phân tử, khả hịa tan mỡ, tính bazờ hay acid yếu, tất có ảnh hưởng đến Vd Thuốc có phân tử nhỏ có khả xâm nhập vào nhiều khoang thể tích phân phối lớn: nồng độ máu thấp Một loại thuốc có phân tử lớn hơn, xâm nhập vào số khoang thể khó khăn tích phân phối hạn chế Phân tử khu trú chủ yếu huyết tương phân phối chủ yếu tới quan tưới máu tốt, ví dụ gan Nồng độ tối đa huyết (C max ) C max nồng độ cao đo huyết Thời gian để thuốc đạt đến nồng độ gọi T max Nồng độ tối thiểu huyết tương (C ) C nồng độ thấp đo huyết   Cửa sổ điều trị Khoảng chênh lệch nồng độ hiệu dụng tối thiểu thuốc nồng độ gây tác dụng ngoại ý không chấp nhận gọi cửa sổ điều trị Cửa sổ rộng hay hẹp phụ thuộc vào hiệu lực độc tính thuốc Thuốc có C max gần với giới hạn cửa sổ điều trị có nhiều tác dụng ngoại ý Ngược lại thuốc có C xuống thấp giới hạn cửa sổ điều trị, thuốc khơng có tác dụng   Nồng độ ổn định Một kiện thường gặp dùng thuốc nhiều lần lập lập lại tích tụ thuốc Hiện tượng xảy mức độ thuốc vào hệ tuần hòan nhiều mức độ thuốc bị thải ngòai thể Tuy nhiên, sau thời gian, thuốc đạt đến tình trạng nồng độ ổn định, nghĩa lúc này, mức độ thuốc vào hệ tuần hoàn với nồng độ thuốc thải khỏi thể Mục đích điều trị giữ nồng độ ổn định thuốc nằm giới hạn cửa sổ điều trị điều thường đạt sau dùng nhiều liều thuốc Nếu loại thuốc thải khỏi thể nhanh đưa vào, nồng độ ổn định đạt   Tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu Đây tỉ lệ Cmax Cmin Nếu thuốc có nồng độ dao động mạnh huyết tương thường có tỉ lệ cao Hơn nữa, tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu cao có khả nồng độ tối đa tối thiểu thuốc nằm sổ điều trị Do vậy, thuốc có tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu cao, có nhiều tác dụng ngoại ý liên quan đến nồng độ tối đa hiệu thuốc thấp liên quan đến nồng độ tối thiểu   Thuốc có nồng độ ổn định kéo dài thường có tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu thấp Thuốc có tỉ lệ tối đa tối thiểu thấp gần với tình trạng nồng độ ổn định www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 5/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ   Thanh thải (Cl) Thanh thải diễn tả khả thể loại bỏ thuốc khỏi thể Thanh thải không xác định số lượng thuốc đẩy khỏi thể, dùng để thể tích máu huyết tương từ thuốc thải trừ hoàn toàn Thanh thải toàn thân bao gồm thải thận, thải gan thải qua đường khác qua nước bọt mồ hôi   Bán hủy (T 1/2 ) Đây thời gian mà nồng độ thuốc huyết tương giảm 50% Thuốc có thời gian bán hủy ngắn thải nhanh khỏi thể, ngược lại thuốc có thời gian bán hủy dài thường tồn lâu thể   Interferon alfa PEG-hóa   Tối ưu hóa dược động học   Các PEG khác có đặc tính khác Mục đích PEG-hóa prơtêin có tác dụng điều trị tối ưu hóa dược động học giữ ngun họat tính Tuy nhiên mức độ tối ưu có tính chuyên biệt cho loại thuốc thay đổi theo: •  Cấu tạo đặc điểm PEG •  Chất hóa học dùng để kết nối PEG vào prơtêin đích •  Số lượng vị trí kết dính   Cấu tạo đặc điểm PEG Phần tận phân tử PEG thường nhóm hydroxyl (-OH) Cả hai nhóm tận tham gia phản ứng hóa học, cho phép gắn phân tử PEG vào prơtêin Tuy nhiên để tránh kết dính chéo kết tụ, tốt nên có nhóm tác dụng phần tận Điều thực cách biến đổi nhóm hydroxy tận thành methoxy không phản ứng (CH O), tạo nên monomethoxy PEG (mPEG)   Ban đầu nhánh mPEG thẳng có trọng lượng phân tử từ đến 20 KD dùng để PEGhóa prơtêin Tuy nhiên tiến đáng kể kỹ thuật PEG-hóa tạo mPEG có www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 6/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ nhánh, chuỗi PEG liên kết lại để hình thành phân tử có trọng lượng phân tử lên đến 60 KD Đó mPEG to, có nhánh bao gồm hai chuỗi 20KD giống nhau, kết dính vào interferon alfa-2a tạo PEGinterferon alfa-2a ( 40KD )(PEGASYS ® )   PEG-hóa prơtêin cách dùng mPEG lớn có nhánh mang lại nhiều lợi ích dùng mPEG nhỏ, không phân nhánh ( Bảng )   Bảng - Lợi ích PEG-hóa prơtêin mPEG to, có nhánh so với PEG-hóa dùng mPEG loại nhỏ, không phân nhánh   Bảo vệ tốt chống lại tượng tiêu hủy prơtêin Giảm tính sinh miễn dịch Giảm độ thải Lọc thận chậm Hiệu cải thiện nhờ tăng nồng độ thời gian tác dụng dài vị trí tác dụng   PEG kết hợp Đem mPEG kết hợp với prôtêin, điều cần thiết phải biến đổi nhóm hydoxyl phản ứng thành nhóm chức có khả phản ứng với nhiều nhóm chức khác bề mặt prơtêin Nhóm chức chọn lựa phụ thuộc vào phân tử acid amin mà mPEG kết hợp phụ thuộc vào kiểu liên kết Thường gặp chuyển đổi thành nhóm chức tương tác với lysine nhóm amin tận N   Tổng hợp PEG interferon alfa-2b (12KD) PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) (PegIntron ® ) tổng hợp cách cho interferon alfa2b phản ứng với dẫn xuất có lực điện tử mPEG, succinimidyl carbonate PEG (SCPEG) 20 Trong quy trình chế tạo PEG interferon alfa-2b ( 12KD ), SC-PEG có khả kết hợp với nhiều acid amin khác prôtêin Kết PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) bao gồm 13 chất đồng phân vị trí khác 21 ( Bảng 3) Ở loại đồng phân hay gặp (chiếm >50% cấu tạo thuốc), chuỗi mPEG 12KD thẳng kết hợp với histidine vị trí 34 (His 34 ) 10 Bảng - Đặc tính hóa sinh sinh học PEG interferon alfa-2b (12KD) PEG interferon alfa-2a (40KD)  Đặc tính Interferon www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm PEG interferon alfa-2b PEG interferon alfa-2a (12KD) (40KD) Interferon-2b Interferon-2a 7/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Phân tử PEG Polymer 12KD đơn Polymer 40KD có chuỗi nhánh Các vị trí đồng phân His 34 (>50%) Lys 31 ] Cys ( » 13%) Lys 121 ] Lys 121 ( » 7%) Lys 131 ] » 94% Lys 31 ( » 5%) Lys 134 ] Lys 49 ( » 5%)   Còn lại 20% gồm:   Lys 83 Lys 134 Lys 70 ] » 6% Lys 112 Lys Lys 83 ] Lys 164 Tyr 129 Lys 131 Ser 163   Kết nối prôtêin 12KD mPEG Interferon alfa-2b Kiểu kết nối mPEG prôtêin quan trọng định nhiều đặc tính prơtêin PEG-hóa Có nhiều kiểu kết nối 12KD SC-PEG interferon alfa-2b để hình thành nên PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) Tuy nhiên thường gặp cầu nối thủy phân urethane (carbonyl) không ổn định Hậu không ổn định PEG Interferon alfa-2b ( 12KD ) có xu hướng có tác dụng tiền chất (prodrug) máu, PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) bỏ kết nối với PEG, phóng thích interferon alfa-2b vào hệ tuần hồn 6,22 Chính lý mà PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) không ổn định dung dịch, phải lưu giữ dạng bột đông khô pha thành dịch thuốc trước tiêm   Tổng hợp PEG interferon alfa-2a (40KD) Trong PEG interferon alfa-2a ( 40KD ), dẫn xuất mPEG (PEG2-NHS) bao gồm hai chuỗi 20 KD PEG, liên kết với nhóm e -amino liên kết với nhóm tận alfa-amino lysine Nhóm carboxyl lysine chuyển thành N-hydroxysuccinimide ester (NHS) , phản ứng với nhóm amin tự interferon alfa-2a để hình thành liên kết amide bền vững 19 Trái ngược với SC-PEG, PEG2-NHS kết nối với số vị trí lysine 19 (Bảng )   Kết nối prôtêin mPEG 40KD Interferon alfa-2a Cầu nối liên kết mPEG 40KD interferon alfa-2a cầu nối amide bền vững Hậu phân tửmPEG 40KD không tách dễ dàng từ interferon alfa 19 Vì PEG interferon alfa2a ( 40KD ) chất có hoạt tính sinh học khơng phải tiền chất interferon a www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 8/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Thêm vào đó, PEG Interferon alfa-2a ( 40KD ) bảo quản dung dịch pha saün để tiêm   Số lượng vị trí kết dính mPEG có khả kết dính vào prơtêin interferon alfa số vị trí khác Có số yếu tố ảnh hưởng vị trí kết dính như: •  Nhóm chức dẫn xuất mPEG •  Cấu tạo mPEG •  Điều kiện phản ứng ví dụ pH, nhiệt độ   Như thảo luận trên, mPEG không phân nhánh dùng PEG interferon alfa-2b (12KD) phản ứng với nhiều acid amin Ngược lại, mPEG có nhánh dùng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) phản ứng với số vị trí cịn lại lysine   Các đặc điểm PEG-hóa PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) tóm tắt Bảng sau đây:   Bảng - Đặc điểm PEG-hóa PEG interferon alfa-2b (12KD) PEG interferon alfa-2a (40KD) PEG interferon alfa-2b (12KD) PEG interferon alfa-2a (40KD) mPEG nhỏ, thẳng, 12KD Hai chuỗi mPEG 20KD, kết nối thành mPEG 40KD to phân nhánh mPEG hoạt hóa succinimidyl mPEG hoạt hóa carbonate, có khả phản ứng với nhiều loại acid amin hydroxysuccinimide, kết dính lại thành cấu tạo to, phân nhánh, cho phép kết dính đặc hiệu với vị trí cịn lại lysine 13 đồng phân vị trí khác đồng phân vị trí khác Loại đồng phân chủ yếu (12KD mPEG kết dính với His 34 ) có cầu nối thủy phân urethane (carbonyl) khơng ổn định Cầu nối amide ổn định mPEG lysine chuỗi prôtêin 95% monoPEGylated 95% monoPEGylated Bảo quản dạng bột, tái tạo trước tiêm Bảo quản dạng dung dịch, ổn định năm   Các dạng sản phẩm PEG-hóa IFN a , vậy, có cấu tạo khác www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 9/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ     ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC PEG-hóa có khả gia tăng tính chất dược động học interferon alfa, có khả làm thay đổi hiệu thuốc Tác dụng PEG-hóa hoạt tính sinh học interferon alfa đánh giá in vitro in vivo So sánh in vitro in vivo Sự khác khối lượng PEG hoạt tính in vitro in vivo In vitro , hoạt tính sinh học giảm, khối lượng PEG tăng Trong in vivo , hoạt tính sinh học gia tăng khối lượng PEG tăng Hiện tượng trái ngược giải thích khác biệt hệ thống in vitro in vivo •  Thực nghiệm in vitro có nhiều điểm giới hạn, chủ yếu khơng có tiến trình đào thải - thuốc cho thêm vào ống nghiệm nguyên ống nghiệm suốt q trình thực nghiệm thường khơng bị chuyển hóa, tất loại thuốc (kể thuốc khơng PEG-hóa) có tác dụng chúng tồn mãi Trên mơ hình in vivo , thuốc bị chuyển hóa tiết bán hủy thuốc trở thành yếu tố giới hạn việc xác định hoạt tính •  Những mặt hạn chế quan trọng hệ thống in vitro có số vị trí thụ thể tác dụng thời gian ủ bệnh tương đối ngắn Hơn nữa, thay đổi cấu hình thay đổi tính chất kết dính tĩnh điện, tính khơng ưa nước prơtêin PEG-hóa ảnh hưởng đến tính kết dính với thụ thể, kết giảm hoạt tính in vitro tăng khối lượng PEG Những yếu tố có ảnh hưởng tới thực nghiệm in vitro khả đánh giá xác hoạt tính thuốc in vivo •  Ngược lại, khả tiếp xúc với thuốc lâu nhờ prơtêin PEG hóa có thời gian tuần hồn dài hơn, với nhiều vị trí gắn kết thụ thể có nhờ mơi trường in vivo , bù lại tác động PEG hóa tương tác gắn kết môi trường in vivo Cuối cùng, loại thuốc có thời gian tồn hệ tuần hoàn dài, khả tiếp xúc với thuốc in vivo kéo dài kết tăng cường hoạt tính sinh học in vivo   Tóm lại, phát triển loại PEG interferon alfa tối ưu phụ thuộc vào cân việc kéo dài thời gian bán hủy với hoạt động trì tác dụng sinh học Kết đạt cách gắn phân tử mPEG 40KD to, có phân nhánh kết hợp với interferon alfa-2a qua cầu nối amide bền vững để tạo PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) Phần giải thích cho câu hỏi cách q trình PEG-hóa tối ưu mang lại khác biệt dược động học hiệu lâm sàng trình bày chương sau   SO SÁNH DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA PEG INTERFERON VỚI INTERFERON THÔNG THƯỜNG (KHÔNG BIẾN ĐỒI) Interferon alfa thông thường (không biến đổi) www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 10/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Sau tiêm da, interferon alfa khơng biến đổi hấp thu nhanh chóng vào máu với nửa thời gian hấp thu vào khoảng 2,3h Khi vào hệ tuần hoàn, interferon alfa không biến đổi phân phối rộng rãi dịch thể mơ, có V d lớn, dao động khoảng 31-98 L   Sau tiêm da liều interferon alfa không biến đổi liều triệu đơn vị/ml, nồng độ tối đa C max trung bình 13,4 đơn vị/ml (vào khoảng 0,1 ng/ml) đạt vòng 10h (T max ) Nửa thời gian tồn (t 1/2 ) interferon alfa không biến đổi tương đối ngắn (3-8h) 1,14,27 yếu tố giới hạn hiệu điều trị phân tử Thực ra, phần lớn interferon alfa không biến đổi (70-80%) chuyển hóa nhanh chóng thải ngồi theo đường thận, cịn số bị thóai hóa proteases không đặc hiệu máu Sự chuyển hóa thải trừ nhanh chóng interferon alfa khơng biến đổi đồng nghĩa với tượng sau 24 cịn ít, có, IFN a khơng biến đổi diện huyết Điều cho thấy cần phải thường xuyên dùng nhiều liều interferon alfa không biến đổi đạt hiệu lâu dài   Điều trở ngại lớn việc dùng nhiều liều interferon alfa không biến đổi nồng độ thuốc huyết dao động, tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu không xác định Nồng độ tối đa interferon alfa có liên quan đến tỷ lệ cao tác dụng phụ giả cúm, làm ảnh hưởng tới dung nạp interferon alfa không biến đổi Nồng độ thấp interferon alfa biểu thời điểm khơng có interferon alfa hệ tuần hồn, khơng trì tác dụng ức chế siêu vi virus tái trở lại   Đặc điểm interferon alfa không biến đổi : •  Cmax đạt vịng 10h •  T1/2 = 3-8h 1,14,27 •  Trong vịng 24h, interferon alfa khơng biến đổi khơng cịn cịn lại huyết •  Tỉ lệ tối đa tối thiểu khơng xác định •  Nồng độ tối đa interferon alfa khơng biến đổi có liên quan đến tác dụng ngoại ý, thời gian khơng có interferon alfa huyết có liên quan đến tái trở lại siêu vi   PEG interferon alfa-2b (12KD) Giống với interferon không biến đổi, PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) hấp thu nhanh chóng sau tiêm da có nửa thời gian hấp thu vào khỏang 4,6h Sau vào máu, PEG interferon alfa-2b phân phối rộng rãi loại dịch thể mô, kết Vd phụ thuộc vào thể trọng người Trên thực tế liều dùng PEG www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 11/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ interferon alfa-2b ( 12KD ) đề nghị tính theo thể trọng Hơn nữa, nghiên cứu gần đây, V d trung bình PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) thấp chút so với interferon alfa-2b không biến đổi (0,99 L/kg so với 1,4 L/kg) Do vậy, người trọng trung bình 70 kg, V d 69L 98L   Sau mũi tiêm da PEG interferon alfa-2b ( 12KD ), C max ghi nhận vào khoảng 15 đến 44h (T max ) sau nồng độ thuốc giảm dần C max PEG interferon alfa2b ( 12KD ) gia tăng theo liều lượng Tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) vào khoảng 100:1   Hiện tượng giảm nồng độ PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) vòng 2-3 ngày sau sử dụng dẫn tới khuyến cáo ngày cuối phác đồ dùng thuốc lần/tuần, nồng độ PEG interferon alfa-2b (12KD) không đủ cao để trì tác dụng ức chế siêu vi 31 Hơn nữa, tài liệu trình bày gần hội nghị nghiên cứu bệnh gan châu Aâu năm 2003 cho thấy sau ngày tiêm, nồng độ PEG interferon alfa-2b mức giới hạn không phát Những kết cho thấy điều trị PEG interferon alfa-2b ( 12KD ), tác dụng ức chế siêu vi khơng trì suốt tuần lễ   Thời gian bán hủy PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) vào khoảng 40h, thải trung bình thuốc vào khỏang 1/10 interferon alfa không biến đổi (22 ml/h/kg so với 231 ml/h/kg) Thanh thải qua đường thận PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) vào khỏang 30%, số cịn lại bị thải trừ chuyển hóa gan giáng hóa sau tương tác với thụ thể interferon tế bào   Đặc điểm PEG interferon alfa-2b ( 12KD ) : •  C max liều đầu đạt vòng 1-2 ngày Nồng độ thuốc huyết giảm dần sau 48-72h •  Tác dụng ức chế siêu vi khơng trì suốt tuần lễ dùng thuốc lần/tuần •  C max gia tăng theo mức liều dùng •  Tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu vào khoảng 100/1 •  T 1/2 vào khoảng 40h •  Thanh thải giảm 10 lần so với interferon alfa không biến đổi   PEG interferon alfa-2a (40KD) www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 12/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Hấp thu PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) chậm kéo dài so với interferon không biến đổi, điều phản ảnh nửa thời gian hấp thu PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) (50h so với 2,3h) Khi vào tới hệ tuần hoàn, PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) phân phối chủ yếu máu dịch mô kẽ, nhiều mơ Do vậy, thuốc tích phân phối hạn chế, V d tương tự thể tích máu Thể tích phân phối PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) vào khoảng đến 14L   Hiện tượng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) phân phối chủ yếu máu có điểm quan trọng Thứ PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) đưa tới quan có nhiều máu, ví dụ gan Như PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) đưa đến nơi cần thuốc để chống lại tăng sinh siêu vi gây viêm gan Thứ hai liều lượng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) không lệ thuộc vào thể trọng mức liều chuẩn áp dụng cho hầu hết bệnh nhân người lớn Nồng độ đáng kể PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) phát huyết vào khoảng 3-8h sau tiêm da C max trung bình 14,2 ng/ml đạt khoảng 78h (T max ) kéo dài 168h Trong phác đồ sử dụng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) lần/tuần, nồng độ ổn định thuốc đạt sau 5-8 tuần, trị số C max T max thời điểm 25,6 ng/ml 45h Tỉ lệ nồng độ tối đa tối thiểu PEG interferon alfa-2a (40KD) tình trạng nồng độ ổn định 1,5-2:1, nồng độ ổn định mức cao giữ vững suốt thời gian 48 tuần dùng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) 35 Khi thuốc đạt đến tình trạng nồng độ ổn định, khơng ghi nhận tích lũy thêm PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) Thời gian bán hủy PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) dài đáng kể so với interferon không biến đổi (80h so với 3-8h) Hơn nữa, PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) bị chuyển hóa thận nhiều biểu thị mức giảm thải qua thận 100 lần so với interferon không bị biến đổi (80 ml/h so với 11.800 ml/h) PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) chủ yếu chuyển hóa qua gan 36 giáng hóa chậm men proteases không đặc hiệu diện gan máu Nồng độ PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) không phát huyết (nồng độ huyết < 0,1 µg/L) 4-6 tuần sau ngưng phác đồ điều trị 48 tuần Đặc điểm PEG interferon alfa-2a ( 40KD ): •  Nồng độ đáng kể PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) phát máu vòng vài sau tiêm mũi thuốc •  C max sau dùng liều đạt vịng 3-4 ngày •  Nồng độ huyết bền vững suốt thời gian tuần, đảm bảo tác dụng ức chế siêu vi lâu dài •  Nồng độ ổn định đạt sau 5-8 lần tiêm tuần lần, sau khơng có tích lũy PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) •  Ở thời điểm có nồng độ ổn định, khác biệt Cmax Cmin vào khoảng 1,5-2 lần www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 13/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ •  T 1/2 vào khoảng 80h •  Thanh thải qua thận giảm 100 lần so với interferon a không bị biến đổi    Mặc dù PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) chuyển hóa rộng rãi gan, dược động học PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) không bị thay đổi nhiều bị xơ gan bù Các sản phẩm chuyển hóa phụ PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) thải trừ dễ dàng có xơ gan bù Các nghiên cứu chứng tỏ rối loạn chức thận không làm thay đổi hấp thu, phân phối đào thải PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) Vì vậy, dùng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) an toàn hiệu với liều chuẩn (180 µg) nhóm bệnh nhân đặc biệt Tuy nhiên, chạy thận nhân tạo (haemodialysis) dường làm ảnh hưởng tới nồng độ thuốc huyết Ở bệnh nhân này, liều PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) 135 µg mang lại mức độ diện thuốc tương tự 180 µg bệnh nhân có chức thận bình thường   ỨNG DỤNG LÂM SÀNG CỦA PEG INTERFERON : PEG interferon alfa-2a (40KD) Tối ưu hóa dược động học interferon alfa-2a thành cơng cách dùng phân tử PEG có nhánh 40 KD chứng minh hiệu PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) chương trình nghiên cứu lâm sàng điều trị viêm gan siêu vi C mạn tính (CHC) Những kết đáng khích lệ ghi nhận từ nghiên cứu lâm sàng giai đoạn II điều trị viêm gan siêu vi B mạn tính (CHB)   Một tiêu then chốt để xác định điều trị viêm gan siêu vi C mạn tính thành cơng loại trừ lâu dài siêu vi C khỏi thể, đáp ứng siêu vi lâu dài (sustained virological response = SVR)   Kết lâm sàng PEG hóa với interferon chứng minh rõ ràng qua nghiên cứu lâm sàng sử dụng PEG interferon alfa-2a ( 40KD )   ĐIỀU TRỊ VIÊM GAN SIÊU VI C MẠN TÍNH BẰNG PEG INTERFERON alfa-2a (40KD) ĐƠN THUẦN PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) so sánh với interferon alfa-2a thông thường nghiên cứu lâm sàng diện rộng giai đọan II III Nghiên cứu thăm dò giai đoạn II xác định PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) liều 180 µg dùng hàng tuần tối ưu với 36% bệnh nhân đạt SVR tuần thứ 72 sau 48 tuần điều trị, có 3% bệnh nhân dùng interferon alfa-2a thông thường đạt hiệu   www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 14/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Trong nghiên cứu giai đoạn III bệnh nhân CHC có khơng kèm theo xơ gan, PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) với liều 180 µg/tuần, kéo dài 48 tuần so sánh với interferon alfa-2a thông thường (3 triệu đơn vị/lần, lần/tuần phác đồ công triệu đơn vị/lần, lần/tuần kéo dài 12 tuần, sau dùng triệu đơn vị/lần, lần/tuần thời gian 36 tuần lại)   PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) với liều 180 µg/tuần hiệu vượt trội so với interferon alfa thông thường, với gần gấp hai tỷ lệ bệnh nhân đạt SVR   Phối hợp PEG interferon C mạn tính alfa-2a (40KD) với ribavirin điều trị viêm gan siêu vi Ribavirin, chất đồng đẳng nucleoside phối hợp với interferon alfa-2a thông thường cải thiện đáng kể tỉ lệ SVR bệnh nhân viêm gan siêu vi C mạn tính   Nghiên cứu điều trị bệnh nhân viêm gan siêu vi C mạn tính PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) kết hợp với ribavirin cho tỉ lệ SVR cao Trong nghiên cứu thăm dò giai đoạn III xác định độ an toàn hiệu phối hợp PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) ribavirin cho thấy 56% bệnh nhân điều trị 48 tuần đạt SVR, so với 44% bệnh nhân dùng interferon alfa-2a thông thường cộng với ribavirin Trong nghiên cứu chiến lược điều trị đánh giá thời gian điều trị mức liều ribavirin, tỷ lệ SVR 61% đạt dùng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) với liều 180 µg/tuần cộng với ribavirin 1000/1200 mg/ngày 43   PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) cộng với ribavirin cho hiệu cao interferon alfa-2a thông thường phối hợp với ribavirin điều trị bệnh nhân viêm gan siêu vi C "khó trị" (viêm gan siêu vi C với genotype nồng độ siêu vi cao) Trong nhóm bệnh nhân này, dùng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) cộng với ribavirin, tỉ lệ SVR 41% so với 33% nhóm dùng phối hợp interferon alfa-2a thông thường ribavirin   ĐIỀU TRỊ VIÊM GAN SIÊU VI B MẠN TÍNH BẰNG PEG INTERFERON alfa-2a (40KD) ĐƠN THUẦN Dù interferon alfa thông thường sử dụng để điều trị viêm gan siêu vi B mạn tính từ nhiều năm qua tỉ lệ đáp ứng khiếm tốn kèm theo có nhiều bất tiện với phác đồ mũi thuốc tiêm tuần, tất điều làm hạn chế sử dụng thuốc Từ kết nghiên cứu lâm sàng gần với PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) cho thấy giới hạn khứ PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) sử dụng để điều trị viêm gan siêu vi B mạn tính người ta có nhiều tư liệu, rút từ nghiên cứu lâm sàng giai đoạn II   www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 15/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Sau 48 tuần (24 tuần điều trị 24 tuần theo dõi), PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) 180 µg/tuần cho tỉ lệ đáp ứng kết hợp (mất HBeAg, ức chế HBV DNA, men alanine aminotransferases trở bình thường) lần tốt interferon alfa-2a thông thường     Độ an toàn dung nạp PEG interferon alfa-2a (40KD) Trong nghiên cứu lâm sàng, bệnh nhân ghi nhận tác dụng ngoại ý PEG interferon alfa2a ( 40KD ) tương tự interferon alfa-2a thơng thường, khơng có tác dụng bất lợi xuất thêm Cùng với giảm nồng độ tối đa thuốc huyết thanh, số bệnh nhân dùng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) có triệu chứng giống cảm cúm, nhức đầu, sốt đau số bệnh nhân dùng interferon alfa-2a thông thường   Sự cải thiện tác dụng ngoại ý phác đồ lần/tuần cho thấy PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) phương pháp điều trị dung nạp tốt   TÓM TẮT   Cải thiện dược động học PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) cho phép áp dụng phác đồ điều trị lần/tuần thực sự, với nồng độ thuốc huyết có tác dụng điều trị ổn định kéo dài, mang lại tác dụng kháng siêu vi ổn định kéo dài suốt thời gian dùng liều thuốc Điều dẫn tới tác dụng PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) có tỉ lệ đáp ứng cải thiện rõ rệt so với interferon thông thường bệnh nhân CHB CHC Nồng độ PEG interferon alfa-2a ( 40KD ) huyết tương kéo dài có nghĩa bệnh nhân bị tác dụng ngoại ý ví dụ mệt mỏi, đồng thời dễ có khả dung nạp thuốc www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.htm 16/16 ... www.drthuthuy.com/reseach /PEG_ Tothon.htm PEG interferon alfa-2b PEG interferon alfa-2a (12KD) (40KD) Interferon-2b Interferon-2a 7/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ Phân tử PEG. .. 6/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ nhánh, chuỗi PEG liên kết lại để hình thành phân tử có trọng lượng phân tử lên đến 60 KD Đó mPEG to, có nhánh bao gồm... phẩm PEG- hóa IFN a , vậy, có cấu tạo khác www.drthuthuy.com/reseach /PEG_ Tothon.htm 9/16 14:48, 21/10/2022 PEG Interferons - TỐT HƠN NHỜ CẢI TIẾN CẤU TẠO PHÂN TỬ     ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC PEG- hóa