segunda-feira, 12 de dezembro de 2016

Treating Achondroplasia: Phase 3 study with vosoritide started in Australia.

Biomarin, the developer of vosoritide (BMN-111), the first potential therapy for achondroplasia to reach clinical development, has just announced that the first child has been enrolled in the phase 3 study, in Australia.


 This is the press release:

BioMarin Enrolls First Participant in Phase 3 Trial of Vosoritide for Treatment of Children with Achondroplasia


SAN RAFAEL, Calif., Dec. 12, 2016 (GLOBE NEWSWIRE) -- BioMarin Pharmaceutical Inc. (NASDAQ:BMRN) announced today that the company has initiated a global Phase 3 study for vosoritide, an analog of C-type Natriuretic Peptide (CNP), in children with achondroplasia, the most common form of dwarfism. The first child enrolled in the study was at a site in Australia.
"Based on the positive results seen in our Phase 2 study, we look forward to continuing to investigate vosoritide," said Hank Fuchs, M.D., President, Worldwide Research and Development at BioMarin. "We are grateful to the children and their families, who have participated in the earlier study and are participating in this Phase 3 study."
The Phase 3 study is a randomized, placebo-controlled study of vosoritide in approximately 110 children with achondroplasia ages 5-14 for 52 weeks. The study will be followed by a subsequent open-label extension. Children in this study will have completed a minimum six-month baseline study to determine their respective baseline growth velocity prior to entering the Phase 3 study. Vosoritide is being tested in children whose growth plates are still open. This is approximately 25 percent of people with achondroplasia.
The primary endpoint of the study is the change in growth velocity from baseline over one year in children treated compared to placebo.  The company also plans to augment the growth velocity data with assessments of proportionality and functionality.
In addition, BioMarin is planning a separate Phase 2 study evaluating the effect of vosoritide in infants and toddlers. Vosoritide has been granted orphan drug designation in both the United States and Europe.
(...)

Here goes a link for the complete press release:

http://investors.bmrn.com/releasedetail.cfm?ReleaseID=1003715

quinta-feira, 20 de outubro de 2016

Tratando a acondroplasia: resultados da quarta coorte do estudo de fase 2 com vosoritide foram publicados

BioMarin, o desenvolvedor do vosoritide, publicou um comunicado de imprensa em 19 de outubro descrevendo resultados da quarta coorte do estudo de fase 2.

Em resumo, a dose do quarto coorte, 30mcg/kg/dia, embora segura, não foi superior à dose da terceira coorte (15mcg/kg/dia), de modo que o desenvolvedor decidiu utilizar 15mcg/kg/dia como a dose para o próximo estudo de fase 3.

Abaixo, reproduzo as tabelas que mostram os principais resultados divulgados hoje.


Tabela 1.
 
* Crianças com dose aumentada para 15mcg/kg/dia após pelo menos 6 meses a 2,5 e/ou 7,5 mcg/kg/dia; 4 dos 16 indivíduos originais das coortes 1 e 2 não iniciaram a dosagem de 15 mg/kg/dia, devido à decisão do sujeito de se retirar do estudo (2), recusa a entrar no estudo de extensão (1), e fechamento da placa de crescimento (1).
** Uma criança na coorte 4 foi descontinuada do tratamento devido à descoberta de uma anomalia congênita rara de condução identificada no estudo de rotina de monitoramento de ECG, que não foi associada a sintomas, e o paciente foi retirado do tratamento por precaução.

 
Tabela 2. 

* P-valor nominal, não corrigido para multiplicidade.
** A média de mudança de velocidade de crescimento anualizada a partir da linha de base aumenta para 2,0 cm/ano (50% de aumento), se um paciente que perdeu a maioria das doses entre 6 e 12 meses for excluídoa análise.
*** 8 crianças têm velocidade de crescimento anualizada presentes, tanto a linha de base quanto 6 meses.
O comunicado de imprensa completo está aqui.

Tratando a acondroplasia: destaques da literatura recente: Fluazurona e CNP

Nas últimas semanas foram publicados vários interessantes estudos sobre desenvolvimento ósseo e sobre o receptor do fator de crescimento de fibroblastos 3 (FGFR3). Embora a maioria deles não esteja diretamente relacionada com a acondroplasia, seus resultados trazem novas perspectivas e possibilidades para os interessados ​​em terapias para as displasias ósseas relacionadas ao FGFR3 e para outras formas de transtornos do crescimento.

Este texto pode parecer superficial para o leitor técnico. Procuro evitar o uso de jargão pesado para permitir que pessoas não familiarizadas com a linguagem científica possam compreender os temas aqui discutidos. Mais informações técnicas podem ser encontradas nas referências fornecidas.

Por outro lado, não se preocupe se não compreender um conceito ou expressão usados aqui. Experimente visitar a página de glossário do blog e os links fornecidos ao longo do texto, que irão levá-lo a outros comentários publicados aqui. Nessas outras páginas você poderá encontrar explicações para a maior parte dos tópicos técnicos. O mais importante aqui é: nunca desistir de aprender.

Há seis estudos diferentes que trabalham em cinco classes de drogas que iremos rever em duas partes. Nesta primeira parte, vamos olhar os estudos que exploraram a fluazurona e o peptídeo natriurético tipo C (CNP).


Fluazurona, um anti-parasita utilizado para tratar infestação de carrapatos em bovinos, inibe o FGFR3 e reduz o crescimento de células de câncer em modelos de câncer da bexiga (1).

Introdução

O FGFR3 foi identificado como um importante estimulador de crescimento do câncer (estimula as células cancerosas a proliferar ou multiplicar e a manterem-se vivas) em cerca de dois terços dos casos de câncer de bexiga e sua supressão tem mostrado reduzir o tamanho do tumor (2). Portanto, drogas que atingem o FGFR3 poderiam ser úteis para tratar este tipo de câncer.

No entanto, drogas utilizadas no tratamento do câncer são muito caras e os custos têm aumentado ainda mais na última década, com a introdução de terapias específicas. Isto tem sido considerado uma restrição relevante para o acesso ao tratamento adequado em muitos países (3-5). Terapias específicas (ou alvo-dirigidas) são medicamentos desenvolvidos para afetar um único ou um pequeno número de alvos relevantes para a progress
ão do câncer, o que ajuda a reduzir a toxicidade e a melhorar a eficácia do tratamento.

O estudo

Tendo a questão dos custos do tratamento em mente, um grupo chinês explorou uma lista de antigos medicamentos aprovados no âmbito da estratégia de reaproveitamento de drogas (6; também comentada aqui) para verificar se haveria qualquer medicamento adequado que poderia ser usado contra o FGFR3.

Os investigadores descobriram que a fluazurona (Figura 1), um composto de uma lista de medicamentos velhos aprovados pela FDA, inibiu diretamente o FGFR3, bloqueando o seu local de ativação (Figura 2) e por conseguinte, também as cascatas enzimáticas dependentes da atividade desta enzima (Figura 3), incluindo a da proteína-quinase ativada por mitógeno (mitogen-activated protein quinase, MAPK) (1).

A via MAPK é considerada chave para o crescimento ósseo (7) e compreende as enzimas RAF, RAS, MEK e ERK (ver Figura 3).

A forma como os pesquisadores descreveram o mecanismo de ação da fluazurona no FGFR3 o faz parecer como outros inibidores de tirosina-quinase, como o NVP-BGJ398, recentemente revisto aqui.

Figura 1. Estrutura química da fluazurona.



Os investigadores confirmaram que a fluazurona foi capaz de causar uma redução significativa do tamanho do tumor em um modelo animal e que o seu mecanismo de ação foi relacionado com a supressão da atividade do FGFR3. Eles concluíram que a fluazurona poderia ser testada para verificar a sua potencial aplicação como uma terapia para o câncer de bexiga (1).

Figura 2. Projeção do local de acoplagem da fluazurona no FGFR3.


Do iview, um visualizador de WebGL interativo do complexo proteína-ligante (1).


Figura 3. Cascatas de sinalização do FGFR3 em condrócitos.



Vias de sinalização ativadas por FGF / FGFR. O FGF induz a dimerização, a ativação da quinase e transfosforilação de resíduos de tirosina do FGFR, conduzindo à ativação de vias de sinalização a jusante. Várias vias são estimuladas pela sinalização do complexo FGF / FGFR tais como Ras-MAPK, PI-3 quinase / AKT e vias da PLC-y. Além disso, a sinalização do FGF também pode estimular a via de STAT1 / p21. A sinalização FGF / FGFR também fosforila as proteínas Shc e Src. O complexo FGF / FGFR desempenha papéis cruciais na regulação da proliferação, diferenciação e apoptose de condrócitos através de vias de sinalização a jusante. De: Su N et al. Bone Res 2014; 2:14003; doi: 10.1038/boneres.2014.3. Acesso livre. Reproduzido aqui apenas para fins educacionais.

Destaques

A fluazurona é uma droga bem conhecida, usada
principalmente para tratar a infestação por carrapatos em bovinos. Atualmente, está aprovada para o uso como uma terapia tópica, de aspersão, mas também pode ser administrada através de outras vias, incluindo a via oral. Foi demonstrado que é um fármaco de longa duração no organismo após a absorção, quer por via oral ou através da pele, e devido a esta característica é recomendado que seja utilizada uma vez por ano, apesar de o tratamento poder ser repetido se necessário (8,9).

A fluazurona já foi testada em várias espécies animais como um composto por via oral e parenteral, e a sua farmacocinética (PK, o estudo de como o corpo lida com uma droga - absorção, metabolismo, eliminação) e farmacodinâmica (PD, o estudo do efeito da droga no corpo) estão bem caracterizadas. Sua faixa de dose terapêutica tem sido demonstrado ser segura nos animais testados. As análises de PK e PD mostraram que a droga é eliminada muito lentamente do corpo (8-11).

Portanto, a fluazurona parece ser segura em baixas doses terapêuticas em animais e dura muito tempo no corpo. É uma molécula pequena que mostra uma ampla distribuição nos tecidos, incluindo fígado, músculo e principalmente gordura.

Dado o conhecimento atual sobre sua PK e PD e a informação proporcionada por este novo estudo no câncer de bexiga, creio que testar a fluazurona em um modelo de acondroplasia é algo a ser seriamente considerado.

Você percebe? Vamos dizer que ela funcione em um modelo de acondroplasia e seu perfil de segurança seja realmente bom. Uma droga de baixo custo, oral, que poderia ser utilizada três ou quatro vezes por ano para resgatar o crescimento ósseo na acondroplasia...

Do que precisamos? Um estudo (ou estudos) para confirmar se a fluazurona alcança a placa de crescimento (Figura 4) e os seus efeitos no FGFR3 mutante; quais seus efeitos nos condrócitos da placa de crescimento (consegue resgatar a proliferação e a maturação celular?); e os seus efeitos no crescimento ósseo em um modelo in vivo adequado.

Outras questões estão relacionadas à segurança. Por exemplo, a fluazurona afeta outras enzimas da família FGFR ou de outras famílias de enzimas? Dada a semelhança dos sítios ativos das tirosina-quinases receptoras (RTK, a forma como os pesquisadores chamam as enzimas como o FGFR3; revisto aqui), seria preciso verificar se a fluazurona é específica o suficiente contra o FGFR3. Há evidências oriundas dos estudos com animais que sugerem que sim, pois
não há relato de toxicidade relevante nas revisões sobre o produto (8,9).

No entanto, o problema aqui é que esta droga é velha; sua patente expirou e não seria rentável em comparação com uma molécula novinha. Ela cai na mesma situação da meclizina, do hormônio da paratireóide (PTH), das estatinas, outras terapias "antigas" que poderiam ser potenciais opções para o tratamento da acondroplasia, mas que não recebem atenção suficiente devido, pelo menos em parte, à falta de interesses econômicos.

Figura 4. Placa de crescimento.






O CNP resgata o crescimento ósseo em um modelo de ratos jovens de terapia com glicocorticóide (12).

Introdu
ção
 
Glicocorticóides são largamente utilizados para o tratamento de muitas doenças agudas e crônicas devido aos seus efeitos antinflamatórios e imunosupressores. O uso crônico de
glicocorticóides em crianças é conhecido por causar retardo do crescimento e pode levar à baixa estatura adulta.

Um análogo do CNP, vosoritide, está atualmente sendo testado em um estudo clínico de fase 2 em crianças com acondroplasia. Pode o CNP reverter o efeito do atraso de crescimento causado pelo uso crônico de glicocorticóides em crianças?

O estudo

O
pioneiro grupo japonês de Kyoto que tem explorado o uso do CNP para acondroplasia acaba de publicar um novo estudo no qual eles testaram se o uso do CNP em animais expostos ao uso crônico de glicocorticóides teria impacto no crescimento ósseo (12).

Basicamente, eles verificaram que o CNP foi capaz de resgatar significativamente o crescimento ósseo nos animais tratados em um grau perto do que foi visto nos animais não tratados (controles). Aqui estão as suas conclusões (copiadas dos destaques do estudo disponíveis no site da editora, aqui):

  • O CNP restabelece a crescimento do esqueleto devido à dexametasona em um modelo animal.

  • O CNP restaura a hipertrofia dos condrócitos da placa de crescimento que foi reduzida por dexametasona.
  • O CNP poderia ser um agente terapêutico para o atraso do crescimento induzido por glicocorticóides.

Destaques

Este é o primeiro estudo de que estou ciente que explora uma nova indicação clínica potencial para o CNP em animais em outras desordens do
desenvolvimento ósseo além da acondroplasia.

Uma vez que a utilização de glicocorticóides para o tratamento crônico de doenças inflamatórias ou autoimunes crônicas é comum durante a infância, e com base nestes resultados convincentes, pode-se inferir que os análogos do CNP poderiam ser usados para contrabalançar os efeitos de retardo de crescimento provocados por aquela classe de drogas nessas condições clínicas.

Isto leva-nos a um outra vis
ão oferecida pelo presente estudo, que é o fato de que o CNP pode ser utilizado em outras condições clínicas independentemente do estado do FGFR3.

Como consequência, o mercado potencial para análogos do CNP parece estar aumentando, o que é bom para os desenvolvedores de drogas interessado em investir em terapias para distúrbios de crescimento ósseo.

No entanto, existem várias outras indicações potenciais também à espera de serem incluídas no mapa de pesquisa do CNP, começando pela hipocondroplasia e
outras displasias ósseas dependentes da via MAPK (Figura 3), a via que é diretamente regulada pelo CNP. Esperamos que não sejam esquecidas.

E, finalmente, não haverá nenhuma surpresa sobre anúncios de futuros estudos clínicos para confirmar que o CNP ou seus análogos podem ser dados a crianças em uso de terapia
crônica com glicocorticóides.

Para uma revisão do CNP, clique aqui. Para uma revisão do desenvolvimento clínico do vosoritide, clique aqui.




Referências

1. Ke K et al. In silico prediction and in vitro and in vivo validation of acaricide fluazuron as a potential inhibitor of FGFR3 and a candidate anticancer drug for bladder carcinoma.
Chem Biol Drug Des 2016. doi: 10.1111/cbdd.12872. [Epub ahead of print] 


2. di Martino E et al. A decade of FGF receptor research in bladder cancer: past, present, and future challenges. Adv Urol. 2012;2012:429213. Acesso livre.

3. International Network for Cancer Treatment and Research. Cancer in developing countries. Published online at: http://www.inctr.org/about-inctr/cancer-in-developing-countries/.
Acesso livre.

4. Goldstein DA et al. Global differences in cancer drug prices: A comparative analysis. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr LBA6500). Presented at 2016 ASCO Annual Meeting.
Acesso livre.

5. Lopes Jr. GL et al. Access to cancer medications in low- and middle-income countries. Nat Rev Clin Oncol 2013;10: 314–22.

6. Strittmatter SM. Overcoming Drug Development Bottlenecks With Repurposing: Old drugs learn new tricks. Nat Med 2014; 20 (6):590-1.
Acesso livre.

7. Ornitz DM and Marie JP. Fibroblast growth factor signaling in skeletal development and disease. Genes Dev 2015; 29:1463–86.
Acesso livre.

8. European Medicines Agency. Veterinary Medicines and Inspections. Committee for Medicinal Products for Veterinary Use. FLUAZURON. Summary report (2). EMEA/CVMP/126892/2006-FINAL. April 2006. Available online at: http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Maximum_Residue_Limits_-_Report/2009/11/WC500014284.pdf.
Acesso livre.

9. FAO/UN. Residues of some veterinary drugs in foods and animals 1997. Fluazuron. Available online at: http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/vetdrug/docs/41-10-fluazuron.pdf.
Acesso livre.

10. Gomes LVC et al. Acaricidal effects of fluazuron (2.5 mg/kg) and a combination of
fluazuron (1.6 mg/kg) + ivermectin (0.63 mg/kg), administered at different routes, against Rhipicephalus (Boophilus) microplus parasitizing cattle. Experiment Parasitol 2015;153:22–8.

11. Pasay C et al. An exploratory study to assess the activity of the acarine growth inhibitor, fluazuron, against Sarcoptes scabei infestation in pigs. Parasit Vectors 2012;5:40.
Acesso livre.

12. Ueda Y et al. C-type natriuretic peptide restores impaired skeletal growth in a murine model of glucocorticoid-induced growth retardation. Bone. 2016 Nov;92:157-167. doi: 10.1016/j.bone.2016.08.026.



quarta-feira, 19 de outubro de 2016

Treating Achondroplasia: results from the fourth cohort of the phase 2 study with vosoritide have been released

Biomarin, the developer of vosoritide published a press release today describing results of the fourth cohort of the phase 2 study. 

In brief, the dose of the fourth cohort, 30mcg/kg/day, although safe, was not superior to the dose of the third cohort (15mcg/kg/day), so the developer decided to use 15mcg/kg/day as the dose for the upcoming phase 3 study.

Below, I reproduce the tables showing the main results divulged today.
*Children increased dose to 15 µg/kg/day after at least 6 months at 2.5 and/or 7.5 µg/kg/day; 4 of original 16 subjects in Cohorts 1 and 2 did not initiate dosing at 15 µg/kg/day due to subject decision to withdraw from the study (2), declining extension study (1), and growth plate closure (1)
**One child in cohort 4 discontinued from treatment due to finding of a rare congenital abnormality of conduction identified on routine study of ECG monitoring, which was not associated with symptoms, and patient was removed from treatment for precautionary reasons.

* Nominal p-value, not adjusted for multiplicity
** Mean Annualized Growth Velocity change from baseline increases to 2.0 cm/year (50% increase) if one patient who missed majority of doses between 6 and 12 months is excluded
***8 children have non-missing annualized growth velocity at both baseline and 6 months.
You can find the complete press release here.


Treating Achondroplasia: highlights from the recent literature: Fluazuron and CNP

In the last weeks several interesting studies have been published in the bone development and fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3) fields. Although most of them are not directly related to achondroplasia, their results bring new insights and possibilities to those interested in therapies for FGFR3-related bone dysplasias and other forms of growth restriction disorders.

This text may seem superficial for the technical reader. I try to avoid using heavy jargon to allow people not familiar with science language to understand the topics discussed. More technical information can be found in the references provided.

By the other side, don’t worry about not understanding a concept or expression used here. Try visiting the blog’s glossary page and the links provided throughout the text, which will take you to other reviews published here. There you can find explanations for most of the technical topics. The most important thing here is: never give up learning.

There are six different studies working on five drug classes that I will be reviewing in two parts. In this first one, let's take a look on the studies working with fluazuron and C-type natriuretic peptide (CNP).


Fluazuron, an anti-parasite used to treat tick infestation in cattle, inhibits FGFR3 and reduces cancer cell growth in models of bladder cancer (1).

Background

FGFR3 has been identified as an important cancer growth driver (it stimulates cancer cells to proliferate or multiply and to stay alive) in about two thirds of the cases of bladder cancer and its suppression has been showing to reduce tumor size (2). Therefore, drugs working against FGFR3 might be useful to treat this form of cancer.

However, drugs used in the treatment of cancer are very expensive and the costs have been escalating in the last decade, with the introduction of targeted therapies (drugs developed to affect a single or a small number of targets, which helps to reduce toxicity and to improve efficacy), and this has been considered a relevant restriction to access in many countries. (3-5).

The study

Having the cost restriction in mind, a Chinese group explored a list of old approved drugs within the drug repurposing strategy (6; also reviewed here) to check if there would be any suitable drug that could be used against FGFR3.

The researchers found that one compound of a list of old drugs approved by FDA, fluazuron (Figure 1), directly inhibited FGFR3 by blocking its activation site (Figure 2), therefore also blocking FGFR3-dependent enzymatic cascades (Figure 3), including the mitogen-activated protein kinase (MAPK) (1). 

The MAPK pathway is considered key for bone growth (7) and comprises the enzymes RAF, RAS, MEK and ERK (see Figure 3). 

The way the researchers described fluazuron's mechanism of action on FGFR3 makes it looks like other tyrosine-kinase inhibitors such as NVP-BGJ398, recently reviewed here.

Figure 1. Fluazuron.

Fluazuron

The researchers confirmed that fluazuron was capable of causing significant reduction of tumor size in an animal model and that its mechanism of action was related to the suppression of FGFR3 activity. They concluded that fluazuron could be further tested to verify its potential application as a therapy for human bladder cancer.(1)

Figure 2. Prediction of the docking site of fluazuron on FGFR3


From iview, an interactive WebGL visualizer for protein-ligand complex (from ref.: 1).


Figure 3. FGFR3 signaling cascades in the chondrocyte.


Signaling pathways activated by FGF/FGFR. FGFs induce dimerization, kinase activation and transphosphorylation of tyrosine residues of FGFRs, leading to activation of downstream signaling pathways. Multiple pathways are stimulated by FGF/FGFR signaling such as Ras-MAP kinase, PI-3 kinase/AKT and PLC-γ pathways. Furthermore, FGF signaling can also stimulate STAT1/p21 pathway. FGF/FGFR signaling also phosphorylates the Shc and Src protein. FGF/FGFR play crucial roles in the regulation of proliferation, differentiation and apoptosis of chondrocytes via downstream signaling pathways. From:  Su N et al. Bone Research 2014; 2,: 14003; doi:10.1038/boneres.2014.3. Free access. Reproduced here for educational purposes only.
Implications

Fluazuron is a well known drug mainly used to treat tick infestation in cattle. Currently, it is approved for use as a topical, “pour on” therapy, but can also be given through other routes, including orally. It has been shown to be a long lasting drug in the body after absorbed, either orally or through the skin, and because of this feature it is recommended to be used once a year, although the treatment can be repeated if necessary (8,9).

Fluazuron has already been tested in several animal species as an oral and parenteral compound, and its pharmacokinetics (PK, the study of how the body deals with a drug – absorption, metabolism, elimination) and pharmacodynamics (PD, the study of the effect of the drug in the body) are well characterized. Its therapeutic dose range has been shown to be safe in the tested animals. These PK and PD analyses showed that the drug is eliminated very slowly from the body (8-11).

Therefore, fluazuron seems to be safe in low therapeutic doses in animals and lasts a long time in the body. It is a small molecule which shows a broad distribution in tissues including liver, muscle and mainly fat. 

Given the current knowledge about its PK, PD and in the insights provided by this new study in bladder cancer, I think that testing fluazuron in a model of achondroplasia is something to be seriously considered.

Can you see the picture? Let’s say it works in a model of achondroplasia and its safety profile is really fair. An oral, low cost drug that could be used three or four times a year to rescue bone growth in achondroplasia…

What do we need? A study (or studies) to confirm if it reaches the growth plate (Figure 4) and its effects in the mutated FGFR3, what it does in growth plate chondrocytes (can it rescue cell proliferation and maturation?), and its effects in bone growth in an appropriate in vivo model. 

Other questions are related to safety. For example, does fluazuron affect other enzymes of the FGFR family or from other enzyme families? Given the similarity of the active sites of the receptor tyrosine-quinases (RTK, the way researchers call enzymes like FGFR3; reviewed here), we would need to check if fluazuron is specific enough against FGFR3.

However, the problem here is that this drug is old; its patent has expired and would not be profitable compared to a brand new molecule. It falls in the same situation of meclizine, parathyroid hormone (PTH), statins, other “older” therapies that might be potential options for the treatment of achondroplasia, but don’t get enough attention due, at least in part, to lack of economic interests. 

Figure 4. Growth plate.






C-type natriuretic peptide (CNP) rescues bone growth in a juvenile mice model of glicocorticoid therapy (12).

Background

Glicocorticoids are largely used to treat many acute and chronic diseases due to their anti-inflammatory and immunosuppressive effects. Chronic use of steroids in children is known to cause growth retardation and may lead to adult short stature.

A CNP analogue, vosoritide, is currently being tested in a phase 2 clinical trial in children with achondroplasia. Can CNP revert the growth retardation effect caused by chronic use of glicocorticoids in children?

The study

The pioneer Japanese group from Kyoto that have been exploring the use of CNP for achondroplasia has just published a new study where they tested whether the use of CNP in animals exposed to chronic use of glicocorticoids would have impact in bone growth (12).

Basically, they found that CNP was able to significantly rescue bone growth in treated animals to an extent close to what was seen in non-treated animals (controls). Here are their conclusions (copied from the highlights box available at the publisher's website, here):
  • CNP restores impaired skeletal growth due to dexamethasone in a murine model.
  • CNP restores the decreased hypertrophy of growth plate chondrocytes by dexamethasone.
  • CNP could be a therapeutic agent for the glucocorticoid-induced growth retardation.
Implication

This is the first study that I am aware of exploring a new potential clinical indication for CNP in bone development conditions other than achondroplasia. 

Since the use of glicocorticoids to treat chronic inflammatory or autoimmune disorders is quite common during childhood, and based on these compelling results, it is expected that CNP analogues could be used to counteract the growth retardation effects of that drug class in those conditions.

This brings us to another aspect of this study, which is the fact that CNP can be used in other conditions regardless of the status of FGFR3.

As a consequence, the potential market for CNP analogues seems to be increasing, which is good for drug developers interested in investing in therapies for bone growth disorders.

Nonetheless, there are other several potential indications also waiting to be included in the CNP's research map, starting with hypochondroplasia and other bone dysplasias dependent of the MAPK pathway (Figure 3), the one which is directly regulated by CNP. We hope they will not be forgotten.

And finally, there will be no surprise about future announcements of clinical studies to confirm that CNP or its analogues can be given to children under chronic glicocorticoid therapy.


For a review of CNP, click here. For a review of vosoritide development, click here.

References 

1. Ke K et al. In silico prediction and in vitro and in vivo validation of acaricide fluazuron as a potential inhibitor of FGFR3 and a candidate anticancer drug for bladder carcinoma.
Chem Biol Drug Des 2016. doi: 10.1111/cbdd.12872. [Epub ahead of print]

2. di Martino E et al. A decade of FGF receptor research in bladder cancer: past, present, and future challenges. Adv Urol. 2012;2012:429213. Free access.

3. International Network for Cancer Treatment and Research. Cancer in developing countries. Published online at: http://www.inctr.org/about-inctr/cancer-in-developing-countries/. Free access.

4. Goldstein DA et al. Global differences in cancer drug prices: A comparative analysis. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr LBA6500). Presented at 2016 ASCO Annual Meeting. Free access.

5. Lopes Jr. GL et al. Access to cancer medications in low- and middle-income countries. Nat Rev Clin Oncol 2013;10: 314–22. 

6. Strittmatter SM. Overcoming Drug Development Bottlenecks With Repurposing: Old drugs learn new tricks. Nat Med 2014; 20 (6):590-1. Free access.


7. Ornitz DM and Marie JP. Fibroblast growth factor signaling in skeletal development and disease. Genes Dev 2015; 29:1463–86. Free access.

8. European Medicines Agency. Veterinary Medicines and Inspections. Committee for Medicinal Products for Veterinary Use. FLUAZURON. Summary report (2). EMEA/CVMP/126892/2006-FINAL. April 2006. Available online at: http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Maximum_Residue_Limits_-_Report/2009/11/WC500014284.pdf. Free access. 

9. FAO/UN. Residues of some veterinary drugs in foods and animals 1997. Fluazuron. Available online at: http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/vetdrug/docs/41-10-fluazuron.pdf. Free access. 

10. Gomes LVC et al. Acaricidal effects of fluazuron (2.5 mg/kg) and a combination of
fluazuron (1.6 mg/kg) + ivermectin (0.63 mg/kg), administered at different routes, against Rhipicephalus (Boophilus) microplus parasitizing cattle. Experiment Parasitol 2015;153:22–8.


11. Pasay C et al. An exploratory study to assess the activity of the acarine growth inhibitor, fluazuron, against Sarcoptes scabei infestation in pigs. Parasit Vectors 2012;5:40. Free access.

12Ueda Y et al. C-type natriuretic peptide restores impaired skeletal growth in a murine model of glucocorticoid-induced growth retardation. Bone. 2016 Nov;92:157-167. doi: 10.1016/j.bone.2016.08.026.

terça-feira, 27 de setembro de 2016

Resultados de um ano de tratamento do terceiro grupo do estudo de fase 2 com vosoritide serão apresentados no congresso da ASHG 2016

Os desenvolvedores do vosoritide (BMN-111), a primeira terapia potencial para a acondroplasia, apresentarão mais resultados do estudo de fase 2 que está em andamento durante a próxima reunião da American Society of Human Genetics (ASHG) a ser realizada em Vancouver em outubro.

Este é um link para uma descrição do estudo de fase 2 em ClinicalTrials.gov:
A Phase 2 Study of BMN 111 to Evaluate Safety, Tolerability, and Efficacy in Children With Achondroplasia (ACH).

Em resumo, de acordo com os investigadores, vosoritide tem demonstrado segurança e evidências de eficácia que permitem a continuação do seu desenvolvimento como terapia para a acondroplasia.

Abaixo, os principais resultados:

"Depois de 12 meses utilizando 15 mcg / kg / dia, os indivíduos da coorte 3 tiveram no aumento significativo da média de velocidade de crescimento de 1,9 ± 2,0 cm / ano (46%) em relação aos valores iniciais (p = 0,02) (tradução livre do Autor)."

Em palavras mais simples, o primeiro número, 1,9, é o aumento médio da velocidade de crescimento em relação à medida inicial (dia um) e o segundo número, 2,0 é o desvio padrão, mostrando o intervalo do ritmo da velocidade de crescimento entre os participantes do estudo. A ampla faixa (-2,0 a +2,0) pode ser explicada pelo pequeno número de participantes. Quanto menor for o número de participantes, mais ampla qualquer variação nas medidas pode ser.

O aumento de 46% na velocidade de crescimento relatado agora é mais baixo do que o valor (50%) informado em um reporte anterior sobre os primeiros seis meses de terapia da terceira coorte.

"Doze indivíduos que tiveram suas doses elevadas para 15 mcg/kg/dia durante ≥ 6 meses tiveram um aumento de 2,3 ± 1,9 cm / ano na média de velocidade de crescimento."

É interessante saber que os participantes que estavam nas coortes de doses mais baixas (3,75mcg/Kg/dia e 7,5mcg/Kg/dia) tiveram um aumento maior em sua velocidade de crescimento (65%) comparado com o obtido por aqueles que já estavam em uso dessa dose (
15 mcg/kg/dia).

Para ler o resumo completo dos resultados que serão apresentados na próxima reunião da ASHG em Vancouver em outubro, siga este link (em inglês).


É importante ressaltar que, ao rever comunicados de imprensa anteriores da BioMarin sobre o BMN-111/vosoritide e a acondroplasia percebi que a maioria dos dados fornecidos no resumo acima já havia sido publicada em 20 de abril, aqui.

Uma vez que não foram realmente divulgados novos dados (pelo menos no resumo da apresentação), a atenção agora recai sobre os resultados da quarta coorte, em andamento, que está usando uma dose mais elevada de vosoritide (30mcg/Kg/dia) e como estão os planos para o estudo de fase 3.

sexta-feira, 23 de setembro de 2016

Vosoritide one year phase 2 results of the third cohort to be presented in the next ASHG 2016 meeting

The developers of vosoritide (BMN-111), the first potential therapy for achondroplasia, will present further results of the ongoing phase 2 study during the next American Society of Human Genetics (ASHG) Meeting to be held in Vancouver in October.

This is a link to a description of the phase 2 study at ClinicalTrials.gov:  

A Phase 2 Study of BMN 111 to Evaluate Safety, Tolerability, and Efficacy in Children With Achondroplasia (ACH).


In summary, according with the investigators, vosoritide has been showing safety and evidence of efficacy to allow its continuing development as a therapy for achondroplasia.

Main results provided:

  • "After 12 months at 15 μg/kg/day, Cohort 3 subjects had 1.9 ± 2.0 cm/year (46%) increase in mean AGV from baseline (p=0.02)."
In easier words, the first number, 1.9, is the mean increase in growth velocity from baseline (day one) and the second number, 2.0 is the standard deviation, showing the growth velocity pace range among the participants of the study. The wide range can be explained by the small number of participants. The smaller the number of participants the wider any variation in measurements can be.

The 46% increase in growth velocity reported now is lower than the figure (50%) provided in a previous report of the first six months of therapy.

  • "Twelve subjects escalated to 15µg/kg/day for ≥6 months had an increase of 2.3 ± 1.9 cm/year."
It is interesting to learn that the participants who were in the lower dose cohorts (3.75mcg/Kg/day and 7.5mcg/Kg/day) had a further increase in their growth velocity (65%)


To read the complete abstract of the results that will be presented at the upcoming  ASHG meeting in Vancouver on next October, follow this link

Noteworthy, reviewing previous press releases from Biomarin about BMN-111/vosoritide and achondroplasia I found out that most of the data provided in the above mentioned abstract was already published in April 20th, here

Since there is no real new data disclosed (at least in the meeting abstract), the attention now falls over the results of the ongoing fourth cohort, which is using a higher dose of vosoritide (30mcg/Kg/day) and the planned phase 3 study.

quarta-feira, 6 de julho de 2016

Tratando la acondroplasia: NVP-BGJ398, un inhibidor de la tirosina quinasa, restaura el crecimiento óseo en un modelo de acondroplasia

Traducción: Maria Cristina Terceros

Para recordar

Éste y los demás artículos del blog intentan explicar la ciencia para terapias en la acondroplasia por detrás de la investigación, con textos adaptados y simplificados para así ayudar en su comprensión, evitando detalles técnicos complejos sobre los tópicos tratados. Para aquéllos que tienen más conocimientos en el área recomiendo que visiten los enlaces que aparecen en todos los textos, así como, si es necesario, las referencias citadas para obtener más informaciones técnicas.

Para los recién llegados, si bien he tratado de simplificar el texto, puede ser
que el lenguaje aquí parezca algo difícil de entender en una primera lectura. No se debe desistir. Tenemos artículos más antiguos en el blog que explican lo que es la acondroplasia, la placa de crecimiento, los condrocitos, el receptor del factor de crecimiento de los fibroblastos tipo 3 (FGFR3), las enzimas y otros tópicos relacionados utilizando analogías, animaciones e imágenes. Lo único que debéis hacer es buscar el índice en el idioma de preferencia para encontrarlos. Mantenga la tranquilidad y echa un vistazo a esos artículos. Aprender sobre el terreno que se está atravesando es bueno para no perderse, especialmente porque éste es un territorio (parcialmente) desconocido.

Un concepto básico


Si, si, lo sé, a los lectores de más tiempo (?) de este blog no les gustará, pero creo que es importante destacar un concepto sencillo sobre la acondroplasia antes de continuar. La acondroplasia es causada por una alteración (mutación) en la estructura de la enzima denominada FGFR3. El FGFR3 es un freno natural del crecimiento óseo, que va reduciendo y equilibrando la aceleración natural del crecimiento óseo producido por otros varios agentes que trabajan en el interior de las placas de crecimiento. Como en la
acondroplasia el FGFR3 funciona en exceso, el resultado es que los huesos no pueden crecer al ritmo y velocidad programados, o crecen con “el freno activado”, dando como resultado las características clínicas de esta displasia esquelética.

Ahora vamos directamente al tema.

Primera pregunta: ¿qué es el inhibidor de la tirosina quinasa (TKI)?

El inhibidor de la tirosina quinasa es una molécula pequeña diseñada para bloquear la actividad de un grupo de enzimas llamadas tirosina quinasas (TK), que actúan a través de reacciones químicas promovidas por el aminoácido tirosina. Nuestra conocido FGFR3 es una tirosina quinasa. En resumen, muchas de estas TKs están fijadas cruzando la membrana celular (Figura 1) y trabajan trasmitiendo, a través de reacciones químicas en sus estructuras, las señales procedentes de fuera de la célula hacia el núcleo celular. Éstas funcionan como antenas de TV y, por su modo de acción, estas TKs, son también denominadas enzimas receptoras (o tirosina-quinasa receptoras, las RTKs).

Figura 1. Las familias de las RTKs.


Estructura esquemática de las principales familias de RTKs humanas. Bacco F et al. http://www.cancer-therapy.org/. Reproduzido aqui somente com fins educativos.

El FGFR3 forma parte de una familia de cuatro RTKs hermanas (1 a 4). Todos los FGFRs tienen una estructura similar (Figura 2): existe una parte colocada fuera de la célula (dominio extracelular), una parte que atraviesa la membrana celular (dominio transmembrana), y una porción intracelular (o el dominio de la tirosina quinasa). Esta porción intracelular es la responsable de la transmisión de señales que provienen del exterior de la célula que va a varias redes de enzimas localizadas en el citoplasma, permitiendo que la célula responda adecuadamente a esta señal. Las señales que son "manejadas" por FGFRs provienen de los FGFs (1).

Figura 2. Estructura del FGFR3.




Como se ha dicho anteriormente, el dominio intracelular del FGFR3 tiene algunos puntos ricos en tirosina. Es importante destacar que las tirosinas se ocultan en una especie de "surco" en la estructura de la enzima, que lleva el nombre de "bolsillo de ATP" (ATP pocket; ATP: adenosina trifosfato).

Bien, ¿pero por qué las tirosinas son tan importantes?

Cuando un FGF se conecta con el FGFR3 fuera de la célula, se produce un cambio en la estructura del FGFR3 dentro de la célula, dando lugar a la apertura del bolsillo de ATP, lo que "expone" a las tirosinas al ambiente local (Animación 1). El tema es que la tirosina es un aminoácido bastante reactivo y el ambiente local es rico en ATPs, moléculas que cargan el ion de fósforo, que también es bastante reactivo. Una atrae a la otra y la reacción resultante entre las tirosinas y ATPs (que tiene el nombre de fosforilación) atrae a las enzimas más jóvenes hacia el vecindario. La reacción química "recorre" de una
enzima a la otra, lo que se denomina como "cascada de señalización". Imaginemos que éstas son cadenas de dominó, una (la señal) empuja un bloque de dominó y los demás seguirán en secuencia, hasta que los últimos alcancen algunos puntos dentro del núcleo para promover una respuesta coordinada desde el núcleo de la célula hasta la señal original. Ver la Animación 2 para seguir una señal desde fuera de la célula hasta el núcleo (la animación es un poco larga, pero instructiva).

Animación 1. Activación de la RTK y reacción con los ATPs (fuente desconocida, de YouTube).




Animación 2. Cascada de señalización.



DNA Learning Center by Cold Spring Harbor Laboratory

Bloqueando las enzimas receptoras

Ahora, imaginemos si pudiésemos colocar una "cinta adhesiva" en el bolsillo del ATP para bloquear el inicio de la reacción en cadena promovida por esas tirosinas. Si no se puede "abrir" el bolsillo, las tirosinas no estarán expuestas y la cascada de señalización se detendrá. Esto es exactamente lo que hace el TKI (Animación 3). Estos son pequeñas moléculas que pueden viajar fácilmente a través de los tejidos y de las membranas celulares y unirse a estos bolsillos de ATP dentro de la célula, bloqueando las funciones de la enzima objetivo o diana.

Animación 3. Mecanismo de acción del lapatinib, un TKI diseñado para inhibir el EGFR2/HER2 (un RTK).




Bien, ¿verdad? Entonces, ¿qué estamos esperando para sencillamente colocar uno de esos TKI que bloqueen el FGFR3 y resolver el problema del crecimiento óseo en la acondroplasia?

El problema es que los FGFRs no son las únicas enzimas que contienen bolsillos de ATP. Por el contrario, existen otras muchas familias de enzimas que los contienen también, y los bolsillos son muy parecidos en todas ellas (Figura 1). Apenas para dar un ejemplo, en el caso de la familia de los FGFRs, más del 60% de la estructura de las cuatro enzimas es parecida entre ellas, incluyendo el formato de los bolsillos de ATP (1). A esta semejanza de la estructura, se le da el nombre de homología.

Desde el momento en el cual fue identificada, muchos TKIs fueron desarrollados. Las primeras generaciones de TKIs contaban con una amplia gama de efectos al unirse a las varias y diferentes familias de enzimas al mismo tiempo (figura 3), de manera que son normalmente denominados medicamentos multiquinasas. Los TKIs más recientes son más específicos, y los desarrollares intentan encontrar la molécula capaz de bloquear apenas
una enzima, o por lo menos solamente enzimas de una determinada familia.

Ésta es una tarea difícil, exactamente debido a la homología de la estructura de estas diferentes enzimas receptoras. Sin embargo, hemos visto una serie de nuevos TKIs anti-FGFR siendo descrita en los últimos años, con menos efecto sobre otras enzimas (ya revisado en el blog).

Figura 3. TKIs antiguos y sus múltiples objetivos o dianas.



Cada bola de color representa una enzima que puede ser inhibida por estos TKIs.

Entonces, ¿los TKIs son buenos para la acondroplasia?

Ésta fue la pregunta publicada recientemente en un artículo de este blog. En aquella revisión, comentábamos sobre el estudio publicado por el grupo del Dr. Pavel Krejci relacionado con el uso de TKIs disponibles en el tratamiento del defecto del crecimiento óseo en la acondroplasia (2). El Dr. Krejci, uno de los investigadores más entusiasmados en el área del FGFR3, es también autor y co-autor de variados y relevantes estudios en los últimos diez años, o más.

Por ejemplo, él fue uno de los investigadores que trabajó en el estudio que validó el péptido natriurético tipo C (CNP) como agente esencial para promover el crecimiento óseo (3), que dio como resultado un fortalecimiento cada vez más grande en el trabajo del desarrollo clínico del vosoritide (BMN-111), que actualmente se encuentra en proceso de prueba (test) en un estudio de fase 2.

Volviendo al estudio de Gudernova et al. (2), el grupo del Dr. Krejci frecuentemente usa un modelo padrón de células de condrosarcoma de rata (RCS, una célula cancerosa de origen cartilaginosa) que, bajo activación del FGFR3, se comporta de manera semejante a los condrocitos de la placa de crecimiento. Ver el video 1 para tenerse una idea de cómo las células RCS se comportan cuando son expuestas al FGF2. En este video podemos inferir
cuales son los efectos de la señalización del FGFR3 sobre los condrocitos.

Video 1. Células RCS responden a estímulos del FGF2. Este modelo celular de FGFR3 reacciona de manera semejante a los condrocitos de la placa de crecimiento De: REACH Registry achondroplasia.



Los investigadores probaron cinco TKIs anti-FGFR disponibles en las células RCS, en un modelo de rata ex-viva (muerta) y también en ratitas recién nacidas, y concluyeron que los TKIs disponibles no serían útiles en el tratamiento de la acondroplasia, debido a que ellos bloquearon otras enzimas y a veces también causaron toxicidad celular.

Al escribir el comentario sobre este estudio, mi sentimiento era de frustración, y la razón es sencilla. El mejor abordaje para el tratamiento de la acondroplasia se daría actuando directamente sobre el receptor afectado por la mutación. El receptor afectado, sería entonces, en teoría, el problema. Si se lo pudiese inhibir o incapacitar, los condrocitos de la placa de crecimiento podrían retomar su comportamiento normal, y podríamos rescatar el crecimiento óseo, minimizando o evitando las características clínicas y las
complicaciones asociadas a esta displasia ósea.

Sólo para dar un ejemplo, vamos a comparar una terapia directa contra el FGFR3 con el actual y más avanzado tratamiento en potencial para la acondroplasia, el análogo del CNP vosotiride. El vosotiride funciona activando otra cascada de enzimas en los condrocitos, que naturalmente inhibe algunos de los efectos del FGFR3. De acuerdo con los resultados disponibles, a partir del estudio de fase 2, que está en proceso, éste ha mostrado eficacia en restaurar la velocidad de crecimiento del hueso de los pacientes incluidos (3). Sin embargo, el CNP compensa apenas los efectos de sólo una de las cascadas químicas desencadenadas por el FGFR3 (Figura 4). Por otro lado, una droga que apunte directamente hacia el receptor mutante, puede potencialmente inhibir la función excesiva de todas las cascadas de señalización activadas por el FGFR3.

FIGURA 4. Cruce de las cascadas del FGFR3 y del CNP.


Transducción de la señal del FGFR3 y estrategias terapéuticas. El FGF y la heparina se unen al dominio extracelular del FGFR3 e inducen a la activación de la quinasa, llevando a la activación de las vías de señalización corriente abajo, así como las cascadas de STAT y MAP quinasa (MAPK). El CNP se une al receptor NPR-B e induce la generación del segundo mensajero cGMP, que activa la PKG, que lleva hacia la atenuación de la vía de la MEK a través de la enzima RAF. Modificado con el permiso de Laederich y Horton (5). Fuente: Fundación Alpe.
 Validación y comparación de resultados

En la última década, diferentes estudios relacionados con la acción farmacológica de los TKIs anti-FGFR ya habían demostrado que éstos pueden bloquear varias enzimas al mismo tiempo, aparte de los FGFRs (como fue explicado anteriormente). Un pequeño número de estudios también mostró resultados conflictivos de TKIs en el crecimiento de los huesos, debido a los efectos “lejos del objetivo” (otras enzimas potencialmente afectadas por el
TKI) (6-9). De esta manera, el estudio del grupo del Dr. Krejci (2) parecía apenas confirmar lo que se supone deba suceder en el interior de la placa de crecimiento, cuando se usa un TKI anti-FGFR.

Por lo tanto, quedé (gratamente) sorprendido y, aliviado también, cuando leí el estudio recientemente publicado por el grupo de la Dra. Laurence Legeai-Mallet (10). Su grupo testeó (probó) el TKI NVP-BGJ398 (BGJ398; Figura 5) (11), una de las moléculas testeadas por el Dr. Krejci, como un potencial abordaje terapéutico en la acondroplasia.

Figura 5. Estructura del BGJ398.



Nuevos aires

Entonces, ahora que contamos con un conocimiento básico de lo que es un TKI y los desafíos acerca de usarlos como una terapia para la acondroplasia, vamos a revisar este estudio bastante interesante con el BGJ398 en la acondroplasia e intentar colocar sus conclusiones en perspectiva. ¿Será que vemos en el horizonte otra solución terapéutica para el tratamiento de la acondroplasia?

Resumidamente, en el estudio de grupo del Dr. Krejci, como ya vimos, ellos trabajaron con modelos in vitro e in vivo, y verificaron que todos los TKIs habían bloqueado, no solamente el FGFR3 en los modelos celulares, sino también otras enzimas, lo que causó toxicidad. Ellos probaron uno de los TKIs, el AZD4547 (12), en ratitas recién nacidas, y descubrieron que, en vez de promover el crecimiento, la droga produjo alteraciones en el crecimiento y también una significativa toxicidad, dependiendo de la dosis y aún de la
muerte de los animales. Considerando todos los resultados en conjunto, la conclusión fue que los TKIs disponibles no podrían ser utilizados en el tratamiento de la acondroplasia, debido a su falta de especificidad y riesgo de toxicidad.

Sin embargo, el estudio trajo más conocimiento sobre las propiedades de esos TKIs, en relación a su capacidad de inhibir muchas RTKs. Una información interesante fue la de que el BGJ398, si bien era capaz de inhibir varias enzimas, lo hizo en dosis mucho más altas de lo necesario, para de una manera particular, inhibir al FGFR3. En otras palabras, el BGJ398 parecía tener más afinidad con el FGFR3 que con todas las demás enzimas probadas, incluyendo los demás miembros de la familia FGFR. Para respetar los derechos
autorales de la publicación, no voy a reproducir la tabla que muestra esta información, pero se puede consultar el artículo y ver la Tabla 1.

Por lo tanto, el estudio del grupo de la Dra. Legeai-Mallet trae nuevos aires al campo, y muestra cómo es importante verificar y confirmar los resultados obtenidos en una investigación anterior.

Rescatando el crecimiento óseo

En resumen, el grupo de la Dra. Legeai-Mallet probó el BGJ398 en varios experimentos de células y tejidos y en un modelo animal de acondroplasia y descubrió que éste era capaz de rescatar el crecimiento óseo y básicamente todas las características clínicas de la acondroplasia. Por ejemplo, el uso de este TKI corrigió, no solamente el atraso de crecimiento de los huesos largos causado pelo FGFR3 mutante, sino también el defecto en la base del cráneo, las vértebras, la bóveda craneal (las sinostosis) y en los discos
intervertebrales.

Veamos este estudio con más detalles.

Primero, los investigadores trabajaron con condrocitos humanos que muestran y manifiestan varios tipos de FGFR3 mutante y descubrieron que el BGJ398 fue capaz de inhibir la fosforilación del FGFR3 (recordemos lo que vimos anteriormente).

A continuación, probaron si variadas y diferentes dosis del BGJ398 serían capaces de rescatar el crecimiento óseo en un cultivo de fémur embrionario y descubrieron que, a una concentración de 100 nM (nano molares), este TKI fue capaz de rescatar el crecimiento óseo completamente. Ellos encontraron resultados bastante parecidos con la misma dosis en un modelo de la base del cráneo.

Hagamos aquí una pequeña pausa para un corto reabastecimiento, para ver el
significado de la palabra nano Molar. Molar es una unidad usada para medir la concentración de una substancia en una determinada solución (o medio). Para fines farmacológicos, cuanto menor la concentración de la dosis necesaria para obtenerse el efecto deseado, mejor es para una terapia en potencial en cualquier campo. De esta manera, es común aceptar que un potencial candidato a droga debe “trabajar” en concentraciones dentro de la franja nanomolar.

Volviendo al estudio, los investigadores probaron el BGJ398 en un modelo de rata con acondroplasia, el mismo que había sido usado para explorar el uso del vosoritide años atrás (13). Ellos probaron en ratas recién nacidas con una dosis subcutánea diaria de 2 mg/kg durante 15 días y verificaron que esta dosis fue bien tolerada, “sin alteración notable del comportamiento" (10).

De acuerdo con el estudio, las ratas pequeñas portadoras de mutación semejante a la de la acondroplasia, tratadas con BGJ398 tuvieron un significativo rescate de su crecimiento óseo en comparación con los animales de control. Sin embargo, es importante notar que, en comparación con animales no afectados, el crecimiento no fue completamente rescatado, como podemos observar en las imágenes y gráficos mostrados en el estudio (guardar estas informaciones para más tarde). No puedo reproducir las imágenes aquí
porque debo respetar los derechos de autor, (el artículo no es de libre acceso).

Ellos también probaron los efectos del BGJ398 en la columna vertebral, en el cráneo y en los discos intervertebrales, incluyendo las sincondrosis y el foramen magno, y verificaron que el fármaco también era capaz de mejorar el crecimiento en todas estas áreas. Esto es relevante porque necesitamos conocer el impacto de cualquier terapia sobre las características clínicas de la acondroplasia.

Un aspecto importante para usarse un TKI anti-FGFR para bloquear el FGFR3, es la posibilidad de hacerse lo mismo en otros FGFRs. El FGFR1 también es producido en la placa de crecimiento, así los investigadores verificaron si el BGJ398 estaba también causando cualquier perturbación en la señalización del FGFR1 y constataron que no era el caso. Esto significa que, con la dosis usada en el estudio, el BGJ398, condujo significativamente a la inhibición solamente del FGFR3.

Ellos todavía verificaron como el BGJ398 estaba trabajando en los condrocitos de la placa de crecimiento. Querían comprobar si las cascadas de enzimas desencadenadas por el FGFR3 habían sido realmente afectadas por este TKI.

También identificaron que las principales vías activadas por el FGFR3, la MAPK y la STAT1 (Figura 6), habían sido inhibidas por el BGJ398. Pudieron también verificar que, usando este TKI, el nivel de señalización de estas vías en las placas de crecimiento de las ratitas portadoras de la mutación de la acondroplasia era comparable al de los animales no afectados (controles).

Figura 6. Principales vías de señalización del FGFR3.



Vías de señalización activadas por el FGF/FGFR. El FGF induce a la dimerización, a la activación de la quinasa y a la transfosforilación de los residuos de tirosina del FGFR, llevando a la activación de las vías de señalización de manera descendiente (hacia abajo). Diferentes vías son estimuladas por la FGF/FGFR, como ser Ras-MAP- quinasa, PI-3 quinasa/AKT y las vías del PLC-y. Aparte de eso, la señalización del FGF también puede estimular la vía de STAT1/p21. La señalización FGF/FGFR también fosforila las proteínas Shc y Src. Los FGF/FGFR desempeñan papeles cruciales en la regulación de la proliferación, diferenciación y en la apoptosis de los condrocitos a través de las vías de señalización de manera descendiente (hacia abajo). De: Su N et al. Bone Res 2014; 2: 14003. Artículo de libre acceso, figura reproducida aquí apenas con fines educativos.
 La cuestión del momento ideal

Como vimos anteriormente, el grupo de la Dra. Legeai-Mallet probó los efectos del BGJ398 durante 15 días en ratas recién nacidas y los resultados fueron bastante relevantes. Sin embargo, ellos no se detuvieron ahí, y también probaron ese TKI en ratas mutantes de más edad. Aunque el fármaco haya presentado efectos positivos en el crecimiento óseo, éstos eran mucho más suaves de lo que fue visto en los animales más jóvenes. Algo también relevante fue, como vimos anteriormente (y puede ser conferido dándole una lectura al estudio), que aun dado en el nacimiento, el rescate del crecimiento óseo con BGJ398 no fue completo, y estamos hablando de un fármaco
proyectado para bloquear directamente el receptor y no uno que actúa indirectamente, por medio de otra vía, como lo hace el CNP.

Los huesos comienzan a crecer tempranamente dentro del útero, y el efecto de la mutación del FGFR3 que lleva a la acondroplasia ya es detectable en el tercer trimestre del embarazo, porque las placas de crecimiento de los huesos, en vez de seguir un programa de crecimiento normal, están “conectadas” en el formato de “freno activado”.

La mayor parte de las consecuencias a largo plazo de la acondroplasia, están ya presentes en el momento del nacimiento.


¿Por qué es esto importante? Porque es probable que, si queremos reducir los efectos de la mutación FGFR3 y ayudar a los niños a crecer mejor, el momento ideal para comenzar cualquier tratamiento para la acondroplasia sería en el nacimiento y, si fuésemos capaces de hacer eso, aún antes, durante el embarazo. Contamos con un ejemplo de que el tratamiento para la acondroplasia en el útero es ya factible. ¿Recuerdan que el grupo japonés que trabaja con la meclizina (14) también probó esa droga en ratas embarazadas y no relató cualquier tipo de toxicidad? Esta estrategia no es imposible (pero sí es probablemente bastante difícil de ser implementada).

Por lo tanto, el momento de comenzar la terapia es fundamental para la acondroplasia.

Terapia indirecta vs. terapia directa

Y por último, pero no lo menos importante, como dijimos anteriormente, los investigadores usaron el mismo modelo de rata que fue usado para probar el vosoritide (13). Al comparar los resultados de ambas terapias concluyeron que el BGJ398 fue superior al análogo del CNP. En otras palabras, el abordaje directo del FGFR3 debe ser mejor que el indirecto.

Al final de cuentas, ¿podremos usar un TKI en el tratamiento de la acondroplasia?

Con base en la evidencia histórica, diríamos que sería arriesgado usar un TKI en el tratamiento de la acondroplasia, debido a la falta de especificidad. Sin embargo, el estudio del grupo de la Dra. Legeai-Mallet en un breve resumen presentado aquí nos muestra que, con los TKIs más recientes que se han desarrollado y probado cuidadosamente, es posible que en un futuro cercano lleguemos a tener otra buena noticia en esta área. Un detalle importante sobre el BGJ398 es que la mayor parte del trabajo pre-clínico con este fármaco, ya fue realizado, porque éste ya se encuentra en estudios clínicos contra el cáncer (ClinicalTrials.gov).

Otra información bastante importante para tomarse en cuenta sobre este estudio es que los investigadores obtuvieron resultados notables sobre el crecimiento óseo en su modelo de acondroplasia, utilizando dosis de BGJ398 de 10 a 100 veces más bajas que las utilizadas para las pruebas (tests) en modelos de cáncer.

En realidad sería interesante entender como la empresa Novartis, desarrolladora del BGJ398, está viendo los resultados obtenidos por el grupo de la Dra. Legeai-Mallet y si este grupo está dispuesto a realizar pruebas en otros modelos pre-clínicos para la acondroplasia. Es probable que, con la riqueza de información ya existente, algunas pocas pruebas (tests) adicionales serían necesarias para validar o no el BGJ398 como un abordaje en potencial para comenzar el desarrollo clínico para la acondroplasia. Sin embargo, algunas preguntas son necesarias. Por ejemplo, ¿existen algunas señales de toxicidad no mostradas en las pruebas ya realizadas?

Sí o No (go/no go)

En el tiempo de las terapias-objetivo (diana), ambos, tanto los reguladores como la industria, unidos, deben cambiar sus mentalidades para permitir que nuevas terapias lleguen a enfermedades anteriormente intocables. La decisión de proseguir con el desarrollo clínico de un fármaco en potencial(go/no go) es difícil, y está basada en muchos parámetros diferentes. En una interesante revisión sobre el tema, publicada hace dos años, los autores mencionaron cinco ítems (llamados cinco Rs, de la palabra Right, correcto en inglés) que necesitarían de evaluación para saberse cual era la oportunidad de que un determinado candidato a medicamento fuese bien sucedido y llegase al mercado (15). Será que nosotros (quien desarrolla el medicamento)contamos con el:

1. Objetivo correcto (¿estamos apuntando al objetivo correcto en esa enfermedad en particular?)
2. Paciente correcto (¿tenemos a los pacientes correctos para probar el fármaco?)
3. Tejido correcto (¿estamos probando el fármaco en las células y en los tejidos correctos?)
4. Seguridad correcta (¿estamos seguros sobre el perfil de seguridad del fármaco?)
5. Potencial comercial correcto (¿estamos seguros que permitirá un buen retorno a la inversión realizada?)

Sin embargo, la toma de decisión no se restringe a esos cinco ítems, sino que también se relaciona con cuanto el desarrollador estaría dispuesto a asumir el “riesgo” de fracaso de este nuevo fármaco, el cual podría costar hasta cientos de millones de dólares. En otras palabras, puede ser difícil decidir si esa nueva terapia en potencial es un riesgo o una oportunidad de negocio. Muchas de las grandes industrias farmacéuticas son contrarias, se oponen a asumir riesgos en áreas donde la experiencia es rara, o el territorio no se encuentra bien mapeado. In dubio, prohibere (En la duda, prohibir).

Ya hemos examinado los desafíos para el desarrollo de fármacos en los artículos anteriores en el blog. Existen en el horizonte terapias en potencial para la acondroplasia aguardando la actitud o mentalidad correcta para ser más desarrolladas y, posiblemente, llegar a los niños que las necesiten.

¿Quién será que va a asumir la tarea?

Nota

En el próximo artículo vamos a hablar un poco más sobre el desarrollo de medicamentos y el momento adecuado para iniciar la terapia en la acondroplasia. El artículo prometido sobre el uso de la edición de genes para la acondroplasia vendrá a continuación.

Referencias

1. Ornitz DM and Marie PJ. Fibroblast growth factor signaling in skeletal development and disease. Genes Develop 2015;29:1463–86. Acceso libre.

2. Gudernova I et al. Multikinase activity of fibroblast growth factor receptor (FGFR) inhibitors SU5402, PD173074, AZD1480, AZD4547 and BGJ398 compromises the use of small chemicals targeting FGFR catalytic activity for therapy of short-stature syndromes. Hum Mol Genet 2016; 25(1):9-23.

3. Pavel Krejci at al. Interaction of fibroblast growth factor and C-natriuretic peptide signaling in regulation of chondrocyte proliferation and extracellular matrix homeostasis. J Cell Sci 2005;118 (21):5089-100. Acceso libre.

4. Irving M et al. Vosoritide (BMN 111) in children with achondroplasia: Results from a Phase 2, open label,sequential cohort, dose escalation study. Abstract presented at the American Society of Bone and Mineral Research 2015 Meeting. Presentation Number: LB-1154. October 12, 2015.

5. Laederich MB and Horton WA. FGFR3 targeting strategies for achondroplasia. Exp Rev Mol Med 2012;14:e11.

6. Brown AP et al. Cartilage dysplasia and tissue mineralization in the rat following administration of a FGF receptor tyrosine kinase inhibitor. Toxicol Pathol 2005;33: 449–55.

7. Rastogi MV et al. Imatinib mesylate causes growth deceleration in pediatric patients with chronic myelogenous leukemia. Pediatr Blood Cancer 2012;59:840–45.

8. Tauer JT et al. Impact of long-term exposure to the tyrosine kinase inhibitor imatinib on the skeleton of growing rats. PLoS One 2015;24;10(6):e0131192. Acceso libre.

9. Hall AP et al. Femoral Head Growth Plate Dysplasia and Fracture in Juvenile Rabbits Induced by Off-target Antiangiogenic Treatment. Toxicol Pathol 2016.pii: 192623316646483. [Epub ahead of print].

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