Кіріспе

Адамда кездесетін сүтқоректілердің ақуызы – гранулоциттер колониясын ынталандыратын фактор (G-CSF немесе GCSF), сондай-ақ колониялық ынталандырушы фактор 3 (CSF 3) деп аталады. Бұл – сүйек миын гранулоциттер мен дің жасушаларын өндіруге және оларды қан ағынына шығаруға ынталандыратын гликопротеин. Функционалдық тұрғыдан алғанда, ол цитокин және гормон, колониялық ынталандырушы фактордың бір түрі және оны көптеген түрлі тіндер өндіреді. Табиғи G-CSF-тің фармацевтикалық аналогтары – фильграстим және ленограстим. G-CSF сонымен қатар нейтрофильдердің прекурсорлары мен жетілген нейтрофильдердің тіршілігін, көбеюін, дифференциациялануын және функциясын ынталандырады.

Биологиялық қызметі

G-CSF эндотелий, макрофагтар және басқа да иммундық жасушалар арқылы өндіріледі. Табиғи адам гликопротейні екі түрде кездеседі: 174 және 177 аминқышқылынан тұратын, молекулалық салмағы 19 600 грамм болатын белок. Көбірек таралған және белсендірек 174 аминқышқылынан тұратын түрі рекомбинантты ДНҚ (rDNA) технологиясы арқылы фармацевтикалық өнімдерді әзірлеуде қолданылды. Ақ қан жасушалары. G-CSF рецепторы сүйек кемігіндегі алғашқы жасушаларда болады және G-CSF стимуляциясына жауап ретінде олардың көбеюіне және жетілген гранулоциттерге дифференциациялануына ықпал етеді. G-CSF нейтрофильдердің алғашқы жасушалары мен жетілген нейтрофильдердің тіршілігін, көбеюін, дифференциациясын және қызметін ынталандырады. G-CSF оларды Янус киназасы (JAK)/сигналды транслятор және активатор (STAT), Ras/митогенді белсендірілген протеин киназасы (MAPK) және фосфатидилинозитол 3 киназасы (PI3K)/протеин киназасы B (Akt) сигналдық жолдары арқылы реттейді. Гематопоэтикалық жүйе. G-CSF сонымен қатар гематопоэтикалық тамырлық жасушаларды (HSC) сүйек кемігінен қан ағынына жұмылдырудың күшті индукторы болып табылады, бірақ ол жұмылдырылған гематопоэтикалық ата-бабаларға тікелей әсер етпейтіні көрсетілген. Нейрондар. G-CSF нейрондық жасушаларға нейротрофтық фактор ретінде де әсер ете алады. Шындығында, оның рецепторы ми мен жұлынның нейрондарымен экспрессияланады. Орталық нерв жүйесінде G-CSF-тің әрекеті – нейрогенезді индукциялау, нейропластикалық қабілетті арттыру және апоптозға қарсы тұру. Бұл қасиеттері қазіргі уақытта церебральдық ишемия сияқты неврологиялық ауруларды емдеу үшін зерттелуде.

Генетика

G-CSF гені 17-хромосомада, q11.2 - q12 локуста орналасқан. Нагата және авторлар GCSF генінің төрт интроны бар екенін, ал екі түрлі полипептид бір геннен мРНК-ның дифференциалдық тігілуі арқылы синтезделетінін анықтады. Екі полипептид үш аминқышқылының болуымен немесе болмауымен ерекшеленеді. Экспрессияны зерттеулер олардың екеуінің де нағыз G-CSF белсенділігіне ие екенін көрсетті. G-CSF мРНК тұрақтылығы G-CSF факторлық сақина тізбегін тұрақсыздандырушы элементі деп аталатын РНК элементімен реттеледі деп саналады.

Химиотерапиядан туындаған нейтропения

Химиотерапия миелосупрессияға және ақ қан клеткаларының (лейкопения) қалыптан тыс төмен деңгейлеріне әкелуі мүмкін, бұл пациенттерді инфекциялар мен сепсиске осал етеді. G-CSF гранулоциттердің – ақ қан клеткаларының бір түрінің өндірілуін стимуляциялайды. Онкология және гематологияда G-CSF-тің рекомбинантты түрі кейбір қатерлі ісікпен ауыратын науқастарда химиотерапиядан кейін қалпына келуді үдету және нейтропениядан туындаған өлім-жұлымды азайту үшін қолданылады, бұл емдеудің күшті режимдерін жүргізуге мүмкіндік береді. Ол онкологиялық науқастарға тері астына немесе тамырға жіберіледі. Нейтрофилдердің өндірісінің QSP моделі және цитотоксикалық химиотерапиялық препараттың (Zalypsis) PK/PD моделі, жеңіл нейтропенияның алдын алу мақсатында химиотерапиялық режимдерде G-CSF қолдануды оңтайландыру үшін жасалған. G-CSF алғаш рет 1988 жылы химиотерапиямен шақырылған нейтропенияны емдеу ретінде сынақтан өтті. Емдеу жақсы қабылданып, циркуляциялық нейтрофильдердің санының дозаға байланысты артуы байқалды. Егешқұйрықтарда жүргізілген зерттеулер G-CSF сүйек минералдық тығыздығын төмендетуі мүмкін екенін көрсетті. G-CSF қолдану химиотерапиямен байланысты теломералардың жоғалуын баяулатуы анықталды.

Дәрілік препараттар әсерінен пайда болған нейтропенияда қолдану

Нейтропения – шизофренияны емдеу үшін қолданылатын антипсихотикалық препарат, клозапиннің қауіпті жағымсыз әсері болуы мүмкін. G-CSF нейтрофилдер санын қалпына келтіруге көмектеседі. Дәріні тоқтатудан кейін бастапқы көрсеткіштерге оралған соң, кейде оны G-CSF қолдану арқылы қайтадан қауіпсіз түрде қолдануға болады.

Қан тапсыру алдында

G-CSF сонымен қатар донордың қанынан лейкаферез арқылы гематопоэтикалық дің жасушаларын алу алдында олардың санын арттыру үшін де қолданылады, бұл жасушалар гематопоэтикалық дің жасушаларын трансплантациялауға пайдаланылады. Осы мақсатта, G-CSF жүктілік кезінде имплантациядан бастап, екінші және үшінші триместрлерде де қауіпсіз болып көрінеді. G-CSF сүттен шығарылуына мүмкіндік беру үшін, оны қолданғаннан кейін үш күн бойы балаға сүт беруді тоқтату керек.

Тарих

Егешкінің гранулоцит колониясын стимуляциялайтын фактор (G-CSF) алғаш рет 1983 жылы Австралиядағы Уолтер мен Элиза Холл институтында танылып, тазартылды, ал адам түрі 1986 жылы Жапония және Германия/АҚШ-тан шыққан топтармен клондалды. FDA 2018 жылдың маусым айында Neulasta-ның алғашқы биосимилярын мақұлдады. Ол Mylan компаниясы шығарған және Fulphila ретінде сатылады.

Фармацевтикалық нұсқалары

Е. coli экспрессиялық жүйесінде синтезделген рекомбинантты адам G CSF (rhG CSF) филграстим деп аталады. Филграстимнің құрылымы табиғи гликопротеиннің құрылымынан сәл өзгеше. Жарияланған зерттеулердің көпшілігі филграстимді пайдаланған. Филграстимді алғаш рет Amgen компаниясы Neupogen саудалық атауымен шығарды. Қазіргі уақытта Еуропа және Австралия сияқты нарықтарда бірнеше биогенериктік нұсқалары да қолжетімді. Филграстим (Neupogen) және PEG филграстим (Neulasta) – rhG CSF-тің коммерциялық түрде қолданылатын екі түрі. PEG (полиэтиленгликоль) түрінің жартылай ыдырау кезеңі әлдеқайда ұзақ, бұл күнделікті инъекциялар қажеттілігін азайтады. Тағы бір rhG CSF түрі – ленограстим, қытай бадамжаңғақ жасушаларында (CHO жасушалары) синтезделеді. Бұл сүтқоректілер жасушасының экспрессиялық жүйесі болғандықтан, ленограстимді 174 аминқышқылынан тұратын табиғи адам G CSF-нен ажырату мүмкін емес. Филграстим мен ленограстим арасындағы айырмашылықтардың клиникалық немесе емдік салдары әлі анықталған жоқ, бірақ формалды салыстырмалы зерттеулер жүргізілмеген.

Зерттеу

G радиацияға ұшырағаннан кейін ертерек қолданғанда G-CSF ақ қан клеткаларының санын жақсартуы мүмкін, және ол радиациялық жағдайларда пайдалану үшін жиналады. 2004 жылы Mesoblast G-CSF-ты жүрек дегенерациясын емдеу үшін қан тамырларына енгізуді, сондай-ақ SDF (стромалық жасушадан туындаған факторды) тікелей жүрекке енгізуді жоспарлады. G-CSF қабынуды азайтатыны, бета-амилоид жүктемесін төмендететіні және Альцгеймер ауруының егешқұйрық үлгісінде когнитивтік бұзылысты кері қайтаратыны көрсетілген. Нейропротективтік қасиеттеріне байланысты G-CSF қазіргі уақытта IIb клиникалық фазасындағы церебральдық ишемияны зерттеуде, және амиотрофиялық бүйірлік склероз сияқты басқа да неврологиялық аурулар үшін бірнеше клиникалық пилоттық зерттеулер жарияланған. Адам G-CSF және кіндік қан жасушаларының комбинациясы егешқұйрықтарда созылмалы травмалық ми жарақатынан туындаған бұзылыстарды азайтуға көмектеседі.