Кіріспе
Сиролимус, сондай-ақ рапамицин деп те аталатын және Rapamune брендімен сатылатын дәрілік препарат, коронарлық стенттерді қаптауға, ағза трансплантациясын қабылдамауға, лимфангиолейомиоматоз деп аталатын сирек кездесетін өкпе ауруын емдеуге және периваскулярлы эпителиоидты жасушалық ісік (PEComa) емдеуге қолданылады. Бұл қосылыс бастапқыда аралдың жергілікті атауы Рапа-Нуи атымен рапамицин деп аталды. Hyftor 2023 жылдың мамырында Еуропалық Одақта бет ангиофибромасын емдеуге бекітілді.
Sirolimus, also known as rapamycin and sold under the brand name Rapamune among others, is a macrolide compound that is used to coat coronary stents, prevent organ transplant rejection, treat a rare lung disease called lymphangioleiomyomatosis, and treat perivascular epithelioid cell tumor (PEComa). The compound was originally named rapamycin after the native name of the island, Rapa Nui. Hyftor was approved for treatment of facial angiofibroma in the European Union in May 2023.
Медициналық қолданыстар
Сиролимус органдарды трансплантациялау кезінде қабылдамаудың алдын алу және лимфа-ангиолейомиоматоз (ЛАМ) ауруын емдеу үшін қолданылады. Еуроодақта сиролимус, Rapamune препараты ретінде, төмен немесе орташа иммунологиялық тәуекелі бар ересектерге бүйрек трансплантациясы жасалған кезде ағзаны қабылдамаудың алдын алу үшін пайдаланылады. 2009 жылы FDA денсаулық сақтау мамандарына Wyeth компаниясы жүргізген клиникалық сынақтардың нәтижесінде, кальцинеурин ингибиторына негізделген иммуносупрессивтік емнен сиролимусқа ауысқан тұрақты бауыр трансплантациясынан өткен пациенттер арасында өлім-жүртім көрсеткішінің артуын хабарлады. 2019 жылы АҚШ-та өпке трансплантациясынан өткен шамамен 10 000 адамның арасында жүргізілген когорттық зерттеу, трансплантациядан кейін бір жылдан бастап иммуносупрессивтік терапия ретінде микофенолат мофетил + такролимус орнына сиролимус + такролимус қолдану ұзақ мерзімді өмір сүру деңгейін айтарлықтай жақсартатынын көрсетті. Сиролимус жеке немесе кальцинеурин ингибиторымен (мысалы, такролимус) және/немесе микофенолат мофетилмен бірге стероидсіз иммуносупрессиялық режимдерді қамтамасыз ету үшін қолданылуы мүмкін. Сиролимустың жағымсыз әсерлеріне жараның жай қабынуы және тромбоцитопения жатады; сондықтан кейбір трансплантация орталықтары оны трансплантациядан кейін бірден қолданбайды, ал бірнеше апта немесе айдан кейін ғана қолданады. Оның иммунодепрессиядағы оңтайлы рөлі әлі анықталған жоқ және ол қазіргі таңда бірқатар клиникалық сынақтардың пәні болып табылады.
Лимфагеолейомиоматоз
2015 жылдың мамырында FDA сиролимусты лимфангиолейомиоматоз (ЛАМ) – сирек кездесетін, прогрессивті өкпе ауруын емдеу үшін мақұлдады, ол негізінен бала тудыру жасындағы әйелдерге әсер етеді. Бұл сиролимусты осы ауруды емдеуге бекітілген алғашқы препарат етті. Сиролимус ЛАМ ауруын емдеу үшін қарастырылып жатқанда, ЛАМ сирек кездесетін жағдай болғандықтан, оған «сирек кездесетін ауруға арналған препарат» мәртебесі берілді. Дегенмен, мұндай стентер қан тамырларының тромбозы қаупін де арттыруы мүмкін.
Қан тамырларының бұзылуы
Сиролимус тамырлардың бұзылуларын емдеу үшін қолданылады. Сиролимуспен емдеу ауырсынуды және тамырлардың ісінуін азайтуға, қан ұю деңгейін жақсартуға және аномальды лимфа тамырларының өсуін баяулатуға көмектеседі. Сиролимус – соңғы жылдары тамырлардың бұзылуларын емдеуге арналған салыстырмалы түрде жаңа медициналық терапия. Сиролимус тамырлық ісіктер мен тамырлардың бұзылулары үшін жаңа емдеу мүмкіндігі ретінде пайда болды, ол сүтқоректілердегі рапамициннің (mTOR) мақсаты болып табылады және PI3K/AKT жолынан сигналдарды интеграциялап, жасушалардың дұрыс өсуі мен көбеюін реттейді. Сондықтан, сиролимус PI3K/AKT/mTOR жолының қате белсендірілуінен туындаған тіндердің тым тез өсуін бақылау арқылы "көбелек" тамырлық ісіктерге антипролиферативтік зат ретінде өте тиімді.
Ангиофибромалар
Сиролимус туберкулездік склероз кешені (ТСК) бар пациенттерде ангиофибромаларды емдеу үшін жергілікті түрде қолданылады. ТСК-сы бар пациенттердің 80%-ында бетте ангиофибромалар пайда болады, бұл жағдай бетке айтарлықтай зиян келтіреді. Ағылшыл тіліндегі медициналық жарияланымдарды сиролимуспен бет ангиофибромаларын жергілікті емдеу туралы ретроспективті талдау нәтижесінде, препаратты қолданғаннан кейін пациенттердің жағдайы жақсарған он алты жекелеген зерттеу табылды. Бұл зерттеулерге барлығы 84 пациент қатысты, және субъектілердің 94%-ында жақсару байқалды, әсіресе емдеу аурудың бастапқы кезеңінде қолданғанда. Сиролимус емдеуі әртүрлі препараттар түрінде (мазь, гель, ерітінді және крем) 0,003%-тан 1%-ға дейінгі концентрацияда қолданылды. Хабарланған қосалқы әсерлерге периоральдық дерматиттің бір жағдайы, бас ауруының (цефалия) бір жағдайы және тітіркенудің төрт жағдайы кірді. 2022 жылдың сәуір айында сиролимус ангиофибромаларды емдеу үшін FDA-мен мақұлданды.
Жағымсыз әсерлер
Бүйрек трансплантациясы болған адамдарда сиролимуспен емдеуді тоқтатуға себеп болатын (≥30% жиілікпен кездесетін, 5% емдеуді тоқтату деңгейіне әкелетін) клиникалық зерттеулерде ағза қабылдамаудың алдын алу кезінде байқалған ең көп кездесетін жағымсыз әсерлерге мыналар жатады: шеткершік ісіну, гиперхолестеринемия, ішкі қылық, бас ауруы, құсу, диарея, ауырсыну, іш қату, гипертриглицеридемия, гипертония, креатинин деңгейінің жоғарылауы, қызба, зәр жолдарының инфекциясы, анемия, буын ауруы және тромбоцитопения. Бұл глюкозаға төзімділіктің және инсулинге сезімталдықтың төмендеуін қамтиды. Егешқұмдардағы зерттеулерде осы белгілерді дозалау режимін өзгерту немесе эверолимус немесе темсиролимус сияқты аналогтарды қолдану арқылы болдырмауға болады.
Өкпеге әсер ететін токсикалық әсері
Өкпеге токсикалық әсер ету сиролимуспен емдеудің, әсіресе өкпе трансплантациясы жағдайында, қауіпті асқынуы болып табылады. Сиролимус және басқа макролидті mTOR ингибиторларынан туындайтын интерстициалдық пневмониттің механизмі белгісіз және ол mTOR жолымен байланысты болмауы мүмкін. Интерстициалдық пневмонит дозаға байланысты емес, бірақ бұрыннан өкпе ауруы бар пациенттерде көбірек кездеседі.
Иммундық жүйенің әлсіреуі
Сиролимусты трансплантацияларда қолдану туралы ескертулер жасалды, себебі ол инфекциялар қаупінің артуына байланысты өлім-жітімді арттыруы мүмкін.
Жараның сауығуының бұзылуы
Сиролимус қабылдайтын адамдарда жараның жазылуы нашарлауы немесе кешігуі мүмкіндігі жоғары, әсіресе дене массасы индексі 30 кг/м2-ден асып кеткен (семіздік санатқа жататын) жағдайда.
Биосинтез
Рапамицин ядросының биосинтезі I типті поликетид синтезасы (PKS) және рибосомалық емес пептид синтезасы (NRPS) бірлесіп жүзеге асырылады. Рапамициннің сызықтық поликетидінің биосинтезіне жауапты домендер RapA, RapB және RapC деп аталатын үш мультиферментке ұйымдастырылған, олар барлығы 14 модульді қамтиды (сурет 1). Үш мультиферменттің құрылымы былай: поликетидтік тізбекті ұзартудың алғашқы төрт модулі RapA-да, одан кейінгі алты модулі RapB-да, ал сызықтық поликетидтің биосинтезін аяқтау үшін соңғы төрт модулі RapC-да орналасқан. Содан кейін сызықтық поликетид NRPS, RapP арқылы модификацияланады, ол L пипеколатты поликетидтің терминальды ұшына қосады, содан кейін молекуланы циклизациялайды, нәтижесінде байланысты емес өнім – прерапамицин пайда болады. Негізгі макроцикл, прерапамицин (сурет 2), одан әрі қосымша бес фермент арқылы (сурет 3) модификацияланады, бұл соңғы өнім – рапамицинге әкеледі. Біріншіден, негізгі макроцикл RapI, SAM-ге тәуелді O-метилтрансфераза (MTase) арқылы C39 орнында O-метилденеді. Келесіде, RapJ, цитохром P450 монооксигеназасы (P450) C9 орнында карбонил тобын енгізеді. Содан кейін, RapM, тағы бір MTase, C16 орнында O-метилденеді. Соңында, RapN, тағы бір P450, C27 орнында гидроксил тобын енгізеді, сонымен қатар Rap Q, ерекше MTase, C27 орнында O-метилденуді жүзеге асырып, рапамицинге айналдырады. Рапамицин синтезіне жауапты биосинтетикалық гендер анықталды. Күтілгендей, rapA, rapB және rapC деп белгіленген үш өте үлкен ашық оқу кадрлары (ORF) тиісінше үш өте үлкен және күрделі мультиферменттер – RapA, RapB және RapC-ті кодтайды. PKS гендері арасында орналасқан және rapC-мен трансляциялық байланысқан rapP гені қосымша ферментті – L пипеколь қышқылын қосуға, тізбекті тоқтатуға және прерапамициннің циклизациясына жауапты NRPS-ті кодтайды. Сонымен қатар, rapI, rapJ, rapM, rapN, rapO және rapQ гендері макроциклдік ядроны модификациялайтын және рапамицинге айналдыратын ферменттерді кодтайтыны анықталды (сурет 3). Ақырында, rapG және rapH гендері рапамицин PKS гендерінің экспрессиясын бақылау арқылы рапамициннің дайындалуында оң реттеуші рөл атқаратын ферменттерді кодтайды. Бұл 31 мүшелі макроциклдің биосинтезі жүктеме доменінің бастаушы бірлік – 4,5-дигидроксициклогекс-1-ен карбоксил қышқылымен басталады, ол шикимат жолынан алынады. немесе клиникалық сынақтарда ісіктің регрессиясын ынталандыруы мүмкін. Сиролимус кейбір трансплантацияланған пациенттерде қатерлі ісік қаупін төмендетуі мүмкін. Сиролимус бүйрек трансплантациясы жасаған пациенттерде дермальды Капоси саркомасының прогрессиясын тежейді. Басқа mTOR ингибиторлары, мысалы, темсиролимус (CCI 779) немесе эверолимус (RAD001), глиобластома мультиформ және мантиялық клеткалы лимфома сияқты қатерлі ісіктерде қолдану үшін сыналып жатыр. Алайда, бұл препараттардың қатерлі ісікпен ауыратын пациенттердегі зиянды әсерлердің деңгейі бақылау тобына қарағанда жоғары. Доксорубицин мен сиролимустың комбинациялық терапиясы тышқандарда Akt-оң лимфомаларды ремиссияға түсіруге көмектеседі. Akt-оң лимфомалардағы жасушалардың тірі қалуын қамтамасыз ететін Akt сигнализациясы, сондай-ақ доксорубицин немесе циклофосфамид сияқты химиотерапиялық препараттардың цитотоксикалық әсерін болдырмайды. Сиролимус Akt сигнализациясын бұзады және жасушалар химиотерапияға қарсы тұру қабілетін жоғалтады. Bcl 2-оң лимфомалар емге мүлдем төзімді болды; eIF4E экспрессиялайтын лимфомалар сиролимусқа сезімтал емес.
Туберкулездік склероз кешені
Сиролимус туберкулездік склероз кешенін (ТСК) емдеуде де үміт береді, бұл туа пайда болған ауру, ол ми, жүрек, бүйрек, тері және басқа да органдарда қатерлі емес ісіктердің өсуіне бейімдейді. Бірнеше зерттеулер mTOR ингибиторларын ТСК ісіктерінің, атап айтқанда балалардағы субепендималық алып жасушалы астроцитомалардың және ересектердегі ангиомиолипомалардың жазылуымен байланыстырғаннан кейін, көптеген АҚШ дәрігерлері ТСК пациенттеріне сиролимусты (Wyeth-тің Rapamune) және эверолимусты (Novartis-тің RAD001) ресми мақұлдықсыз тағайындауды бастады. АҚШ-та балалар мен ересектердің ТСК-мен ауырғандарын қатыстыратын рапамицин аналогтарын қолдану бойынша көптеген клиникалық сынақтар жүргізілуде.
Ұзақ өмір сүруге әсері
mTOR, әсіресе mTORC1, ескірудегі маңыздылығы алғаш рет 2003 жылы құрттардағы зерттеуде көрсетілді; сиролимус құрттардың, ашытқылардың және шыбындардың ескіруін тежеп, баяулатқаны, содан кейін ескірудің әртүрлі аурулары бар тышқандардың жағдайын жақсартқаны анықталды. Сиролимус жабайы типтегі тышқандарда өмір сүру ұзақтығын ұзартатыны алғаш рет 2009 жылы NIH зерттеушілері жариялаған зерттеуде көрсетілді; бұл зерттеулер көптеген түрлі генетикалық фонға ие тышқандарда қайталанды. Нәтижелерді mTORC1 сигнализациясы бұзылған генетикалық түрлендірілген тышқандардың ұзақ өмір сүретінінің табылуы қосымша растайды. Бұл анти-эйджинг қауымдастығында көптеген адамдардың осы препаратты өздерінде сынап көруіне себеп болды. Дегенмен, сиролимустың биохимиялық қасиеттерінің өзгешелігіне байланысты дозалау режимі эверолимустен мүлдем өзгеше болуы мүмкін. Соңында, сиролимустың белгілі қосымша әсерлері, сондай-ақ оптималды дозалау жөніндегі жеткіліксіз деректерге байланысты, осы мақсатта кеңінен қолдануға дейін қосымша зерттеулер қажет. Сиролимус иммундық жүйеге күрделі әсер етеді: IL 12 деңгейі жоғарылап, IL 10 деңгейі төмендейді, бұл иммундық стимуляциялық жауапты көрсетеді, ал TNF және IL 6 деңгейі төмендейді, бұл иммуносупрессивті жауапты көрсетеді. Ингибицияның ұзақтығы және mTORC1 мен mTORC2 қаншалықты тежелгенінің нақты шамасы маңызды рөл атқарады, бірақ олар әлі толыққанды түсініксіз.
Жергілікті қолдану
Жергілікті түрде қолданылғанда, зерттеушілер рапамициннің қарт пациенттерде коллагенді жаңартып, қартаюдың клиникалық көріністерін кері қайтара алатынын көрсетті. Қолданылатын концентрация ангиофибромаларды емдеу үшін қолданылатын концентрациядан әлдеқайда төмен.
SARS-CoV-2 вирусы
Рапамицин ауыр жедел респираторлық синдром коронавирусы 2-ні емдеу үшін ұсынылған, себебі оның иммундық жүйені басу әсері COVID-19-дың аса ауыр жағдайларында байқалатын цитокин дауылдың алдын алуға немесе оны азайтуға мүмкіндік береді. Бұдан әрі, рапамициннің жасуша көбеюін тежеуі вирус көбеюін азайтуы мүмкін. Окистенген ТЖХ холестеролы атеросклерозға басты себепкер болып табылады.
Люпус
2016 жылға қарай жасушалар, жануарлар және адамдар арасында жүргізілген зерттеулер жүйелі қызыл жегінің (системалық эрифематоздық сирек семіздік) негізгі механизмі mTOR-дың белсендірілуі екенін, ал рапамицинмен mTOR-дың белсенділігін тежеу аурудың барысын өзгерте алатын ем болуы мүмкін екенін көрсетті. 2016 жылға дейін рапамицин қызыл жегімен ауыратын адамдарға қатысты шағын клиникалық сынақтардан өтті.
Грант-орынбасаға қарсы ауру
Иммунодепрессанттық әрекетіне байланысты Рапамицин гематопоэтикалық дің жасушаларын трансплантациялаудың асқынуы – Грефт-қарсы қоныс ауруының (ГҚҚА) алдын алу немесе емдеу құралы ретінде қарастырылған. Клиникалық сынақтарда әртүрлі нәтижелер алынса да, зертханалық зерттеулер Рапамициннің регуляторлық Т-жасушаларының көбеюін күшейту, цитотоксикалық Т-жасушаларын тежеу және эффекті Т-жасушаларының дифференциациясын төмендету арқылы ГҚҚА-ны жеңілдететінін көрсеткен.
Биология зерттеулеріндегі қолданулар
Рапамицин биологиялық зерттеулерде химиялық түрде шақырылған димеризацияны тудыратын зат ретінде қолданылады. Осы қолданыста рапамицин екі біріктірілген құрылымды экспрессиялейтін жасушаларға қосылады, олардың бірі mTOR-дан рапамицинге байланысатын FRB доменін, ал екіншісі FKBP доменін қамтиды. Әрбір біріктірілген ақуыз рапамицин FRB және FKBP байланысын шақырғанда жақын орналасқан қосымша домендерді де қамтиды. Осылайша рапамицин ақуыздың локализациясын және өзара әрекеттесуін бақылауға және зерттеуге пайдаланылуы мүмкін.
Ветеринариялық мақсаттар
Бірнеше ветеринариялық медицина оқу ауруханалары рапамициннің иттердің өмір жасын ұзартуына тигізетін әсерін зерттейтін ұзақ мерзімді клиникалық зерттеуге қатысуда.