Léčba přetížení železem deferasiroxem (Exjade) u hereditární hemochromatózy a myelodysplastického syndromu (DefeHEMY)

Dvě nejdůležitější příčiny onemocnění z přetížení železem u lidí jsou dědičná hemochromatóza (HC) a transfuzní sideróza u pacientů s chronickými hematologickými onemocněními, jako je myelodysplastický syndrom (MDS), talasémie a leukémie.

Hemochromatóza. U HC je narušena molekulární regulace vychytávání železa přes střevní sliznici, což vede k hyperabsorpci a akumulaci železa v parenchymálních tkáních, jako jsou játra, slinivka, endokrinní orgány a srdce. Hepcidin, malý peptidový hormon syntetizovaný v játrech, zjevně funguje jako hlavní regulátor systémové homeostázy železa svou schopností řídit odtok železa z enterocytů a makrofágů do krevní plazmy. To se děje snížením kapacity přenosu železa přes bazolaterální transmembránový protein, ferroportin. Exprese hepcidinu je pečlivě upravena stavem železa v hepatocytech prostřednictvím multimolekulární dráhy přenosu signálu, která působí jako mechanismus pozitivní zpětné vazby se zvýšenou syntézou hepcidinu při přetížení železem (a zánětu). Mutace jedné ze signálních molekul vede k nedostatečné syntéze hepcidinu. Nejběžnější jsou klasické C282Y a H63D bodové mutace hemochromatózového proteinu HFE, které narušují jeho interakci s transferinovým receptorem 1, prvním krokem v hepcidinové signální kaskádě. Homozygotnost pro C282Y je nejsilnějším rizikovým faktorem vážného přetížení železem a onemocnění, které se rozvine po dlouhotrvajícím asymptomatickém období. V Norsku je prevalence homozygotnosti C283Y přibližně 0,75 u obou pohlaví. Preklinický, biochemický fenotyp HC je odhalen krevními testy se zvýšenou saturací transferinu jako markerem hyperabsorpce železa a zvyšující se koncentrací feritinu jako zástupným markerem rostoucího přetížení železem. Jako alternativa k jaterní biopsii se magnetická rezonance (MRI) jeví jako výkonná neinvazivní metoda k přímému posouzení obsahu železa v játrech a srdci.

Myelodysplastický syndrom a transfuzní sideróza. Přetížení transfuzí železem je výsledkem vícenásobných krevních transfuzí dodávaných po dlouhou dobu, z nichž každá dodává tělu přibližně 220 až 250 mg železa navíc. Protože k naplnění železem dochází parenterální cestou s makrofágy jako primárními cílovými buňkami, normální homeostatické mechanismy nereagují adekvátně a hladina hepcidinu v plazmě může být normální nebo dokonce zvýšená. I když je přebytek železa lépe tolerován v makrofázích než v parenchymálních buňkách, život ohrožující přetížení železem se u transfuzní siderózy rozvíjí mnohem rychleji než HC související s HFE. Myelodysplastický syndrom (MDS) je heterogenní skupina onemocnění kmenových buněk s neefektivní krvetvorbou a zvýšeným rizikem rozvoje akutní myeloidní leukémie. Mezinárodní prognostický skórovací systém MDS (IPSS), který je založen na počtech cytopenií, cytogenetických rysech a počtu blastů v kostní dřeni, umožňuje oddělení čtyř rizikových skupin s následujícím mediánem let přežití: pacienti s nízkým rizikem, 5,7 let; střední-1, 3,5 roku; střední-2, 1,2 roku; a vysoce rizikové 0,4 roku. Mnoho pacientů se stává závislých na transfuzích a dochází k vážnému přetížení transfuzí železem. Chelace železa se doporučuje pacientům s nízkým a středním rizikem 1 s pravděpodobnou potřebou celoživotní transfuzní terapie.

Důsledky přetížení železem. Pokud se nepřeruší, nepřetržité zatěžování železem začne v určitém okamžiku postupně poškozovat životně důležité orgány, jako jsou játra, srdce a endokrinní orgány, a vést k vážným onemocněním a zkrácení života. Na molekulární úrovni je pravděpodobně základním patogenetickým mechanismem přetížení železem trvale zvýšené množství reaktivních komplexů železa s nízkou molekulovou hmotností nebo sporadická přítomnost volného železa v krvi a tkáních. Tyto látky jsou vysoce toxické díky své silné schopnosti katalyzovat tvorbu volných radikálů, jako jsou reaktivní druhy kyslíku (ROS). Aktivita volných radikálů s poškozením nativních molekul (např. DNA) a buněčných struktur je považován za první krok při poškození orgánů a tkání. V krvi se reaktivní železo vyskytuje jako železo nevázané na transfer (NTBI), hlavně ve formě komplexů železo-citrát s malou molekulovou hmotností. NTBI je rychle vychytáván játry a dalšími orgány, kde se přidává k intracelulárnímu, reaktivnímu labilnímu železu (LIP). Bylo zjištěno, že přítomnost NTBI a LIP koreluje s poškozením jater a srdce při transfuzní sideróze a HC. Navíc homeostáza jiných stopových kovů může být abnormální při přetížení železem. O této problematice je málo známo, což si zaslouží hlubší studium.

Léčba. U HC je preferovanou terapií odstranění železa venesekce, zatímco přetížení transfuzí železem je léčeno chelátory železa.

Klinické cíle studia. Hlavním cílem je stanovit účinnost deferasiroxu při odstraňování železa z jater, srdce a kostní dřeně u pacientů s HC a MDS s přetížením železem.

Průzkumné cíle. Určete korelaci mezi novými biomarkery hepcidinem a NTBI a saturací feritinu a transferinu v séru; a koncentrace železa v játrech (LIC), koncentrace železa v srdci (HIC) a železa v kostní dřeni.

Posuďte vliv přetížení železem a deplece železa buď deferasiroxem, nebo venesekcí na koncentraci stopových kovů v séru a moči u pacientů s HC a MDS.

Studujte vliv přetížení železem a deplece železa buď deferasiroxem nebo venesekcí na intracelulární přenos signálu v krevních buňkách izolovaných od pacientů s HC a MDS.

Studujte vliv přetížení železem a deplece železa buď deferasiroxem nebo venesekcí na oxidační poškození DNA (vyšetřované v moči) a antioxidační stav v červených krvinkách izolovaných od pacientů s HC a MDS.

Stanovte referenční hodnoty pro zkoumané testy séra a moči u zdravých kontrolních subjektů.

Zdůvodnění studie. Hlavní důvod studie souvisí s potřebou posoudit potenciální použití deferasiroxu k léčbě pacientů s HC a MDS s přetížením železem. Je však zahrnuto několik „výukových cílů“: dopad léčby přetížení železem a deplece železa na NTBI, hepcidin, markery oxidačního stresu, stopové kovy a molekuly intracelulárního přenosu signálu.

Přestože je venesekce bezpečným a účinným prostředkem k vyčerpání železa u pacientů s HC, může potlačit hepcidin a tím zvýšit absorpci železa, zejména na konci dlouhého léčebného období. Také někteří pacienti s HC nejen pociťují těžkopádný dopad častých flebotomií v každodenním životě, ale také pociťují nepříjemné vedlejší účinky.

Subjektivní vnímání vedlejších účinků venesekce bylo nedávno sděleno v průzkumné studii mezi 210 pacienty s HC ve Spojených státech a některých evropských zemích. Z toho 52 % pacientů podstupujících týdenní venesekce a 37 % pacientů v udržovací fázi uvádělo nežádoucí účinky „vždy“ nebo „většinu času“ a 16 % by „rozhodně“ nebo „pravděpodobně“ odmítlo flebotomii, pokud by nabídl alternativní léčbu. Proto je opodstatněné zkoumání účinku chelátoru jako potenciální alternativní terapie u HC. Chelatační terapie může nejen odstranit přebytečné železo z těla, ale může také působit proti tvorbě reaktivních volných radikálů.

U pacientů s MDS závislost na transfuzích zhoršuje přežití v důsledku rozvoje škodlivého přetížení železem. S každým zvýšením feritinu o 500 ng/ml nad prahovou hodnotu se riziko úmrtí zvyšuje o 30 %.

Tradičně byla léčba deplece železa monitorována s-feritinem, který se snižuje s postupným vylučováním železa. S-feritin je však nespecifický parametr, který je citlivý na reakce akutní fáze spojené se záněty, chronickými onemocněními a poraněním tkáně. Kromě toho s-feritin nenabízí informace o zátěži produkce volných radikálů stimulované reaktivním železem. Z tohoto důvodu bude jedním z cílů této studie prozkoumat, zda nové krevní markery jako NTBI a hepcidin, spolu s MRI hodnocením LIC a HIC, zlepší diagnostiku přetížení železem a přesněji identifikují ty pacienty, kteří mají zvýšené riziko poškození vyvolané železem, a proto budou mít prospěch z léčby deplece železa.

Přetížení železem může oslabit buněčnou antioxidační obranu a vést k oxidativnímu poškození DNA jako prvnímu kroku v karcinogenezi. Bude provedeno vyšetření vlivu přetížení a deplece železa buď deferasiroxem nebo venesekcí na oxidační poškození DNA a na antioxidační stav v červených krvinkách.

Rozšířené znalosti o tom, jak je transdukce intracelulárního signálu ovlivněna buněčným železem, a použití deferasiroxu mohou poskytnout nový pohled na molekulární patogenezi přetížení železem. To bude zkoumáno v jednoleukocytových buněčných průtokových cytometrických testech následujících parametrů intracelulárního signálu: stresový senzor p53, mTOR a NFkB.

Konečně je málo známo o tom, jak přetížení železem interaguje s metabolismem jiných stopových kovů. Koncentrace širokého spektra stopových kovů v séru (S) a moči (U) bude monitorována po celou dobu studie pomocí hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS) (28): bor (S,U), baryum ( S,U), beryllium (S,U), kadmium (S,U), kobalt (S,U), cesium (S,U), měď (S,U), rtuť (U), lithium (U), mangan (S), molybden (S), nikl (S,U), olovo (S,U), antimon (S,U), selen (S,U), cín (S,U), stroncium (S,U ), thalium (S,U), wolfram (S), yttrium (S,U), zinek (S,U).

Snášenlivost deferasiroxu bude také hodnocena v průběhu studie, buď jako jediná léčba u pacientů s MDS nebo ve srovnání s venesekcí u pacientů s HC.

Zdraví dobrovolníci jsou používáni pouze jako kontroly ke stanovení normální krevní koncentrace biomarkerů a testů, které budou prováděny u pacientů. S ovládacími prvky se nebude zacházet.

Předchozí klinické studie u HC a MDS. Deferasirox byl studován u různých onemocnění s přetížením transfuzí železem, zejména u talasémie. Má příznivý profil z hlediska účinnosti, bezpečnosti a snášenlivosti. Kontrolované klinické studie s deferasiroxem u HC a MDS jsou však omezené.

Studie Phataka et al (2010) byla první klinickou studií, která prokázala bezpečnost a účinnost deferasiroxu u pacientů s C282Y-homzygot hemochromatózou. Ukázali, že hladiny feritinu v séru byly sníženy podobně ve dvou kohortách, kterým byl podáván deferasirox v dávce 10 mg/kg/den a 15 mg/kg/den. Vzhledem k tomu, že dávka 15 mg/kg/den způsobila vyšší frekvenci nežádoucích účinků (AE), doporučili jako nejvhodnější u pacientů s HC počáteční dávku 10 mg/kg/den. Nejdůležitější AE byly spojeny se zvýšením sérového kreatininu a jaterních enzymů. Studie byla omezena předléčením některých pacientů s flebotomií před studií s deferasiroxem; navíc mnoho pacientů mělo pouze mírné přetížení železem. Z tohoto důvodu nevidíme žádný argument pro použití vyšší dávky v naší studii, a proto volíme počáteční dávku deferasiroxu 10 mg/kg/den u pacientů s HC-.

V nedávné studii bylo zařazeno 24 pacientů s MDS s těžkými transfuzemi, kteří byli léčeni deferasiroxem po dobu 52 týdnů. Deferasirox byl dobře tolerován a účinně snižoval LIC, labilní plazmatické železo a s-feritin u pacientů, kteří dokončili 24 až 52 týdnů léčby, a to i přes pokračující příjem transfuzí červených krvinek. Kromě snížení dlouhodobé toxicity přetížení železem prokázala chelatační terapie příznivé účinky na hematopoézu u malé části pacientů s MDS. Jedna probíhající studie porovnávající deferasirox s placebem byla nalezena v Cochranově vyhledávání provedeném v červnu 2010.

Farmakokinetika deferasiroxu. Deferasirox (Exjade®) je chelátor dvojmocného železa, který se užívá perorálně jako tableta jednou denně. Snadno se vstřebává a dosahuje maximální koncentrace v krvi po 1 až 2 hodinách. Poločas rozpadu je 12 až 17 hodin a účinné hladiny aktivního chelátoru se udržují v krvi déle než 24 hodin. Lék je vylučován hepatobiliárním systémem. Dávka se pohybuje od 10 mg/kg/den u pacientů s mírným přetížením železem do 30 mg/kg/den u pacientů se zjevnou toxicitou železem.

Nežádoucí účinky (AE) deferasiroxu. Nejčastějšími nežádoucími klinickými příhodami jsou gastrointestinální poruchy a kožní vyrážka. Nejčastějšími laboratorními vedlejšími účinky jsou mírné zvýšení sérového kreatininu a jaterních transamináz. Nežádoucí účinky byly z větší části hlášeny u pacientů s přetížením transfuzí železem. U pacientů s HC jsou údaje vzácnější kvůli velmi malému počtu studií, které byly v této skupině provedeny. Mezi další časté AE patří bolest hlavy, zácpa, abdominální distenze, dyspepsie, pruritus a proteinurie. Méně časté AE zahrnují úzkost, poruchy spánku, závratě, časný katarakta, makulopatie, ztráta sluchu, faryngolaryngeální bolest, gastrointestinální krvácení, žaludeční vřed, duodenální vřed, gastritida, ezofagitida, hepatitida, cholelitiáza, porucha pigmentace, renální tubulopatie, glykosurie, pyrexie, a únava.

Nežádoucí účinky hlášené po uvedení přípravku na trh zahrnují pancytopenii, hypersenzitivní reakci, jaterní selhání, leukocytoklastickou vaskulitidu, kopřivku, multiformní erytém, alopecii, akutní renální selhání a tubulointersticiální nefritidu, žlučové kameny a související poruchy žlučových cest, zvýšení jaterních transamináz a jaterní selhání. Jakékoli takové nežádoucí příhody budou zaznamenány do formuláře hlášení případu (CRF) subjektu.

Studovat design.

Studie zahrnuje 4 ramena, která budou rekrutovat paralelně:

Rameno 1: (otevřené, randomizované, srovnávací) se bude skládat z 10 pacientů s potvrzenou HC, kteří budou randomizováni pro standardní léčbu venesekcí (odběr 450 ml krve každých 8 až 10 dní).

Rameno 2: (otevřené, randomizované, komparativní) bude sestávat z 10 pacientů s potvrzenou HC, kteří budou randomizováni k léčbě deferasiroxem (10 mg/kg perorálně jednou denně) po dobu 12 měsíců;

Rameno 3: (otevřené, nekomparativní) se bude skládat z 20 pacientů s potvrzeným MDS, z nichž všichni budou dostávat hodnocenou léčbu deferasiroxem (zpočátku 10 mg/kg perorálně podávaných jednou denně, lze zvýšit na max. 40 mg/kg). období 12 měsíců;

Rameno 4: bude sestávat z 10 zdravých dobrovolníků, kteří podstoupí stejná screeningová hodnocení (tj. s ohledem na příslušná vylučovací kritéria) a budou fungovat jako neléčená normální kontrola pro srovnání zkoumaných krevních testů.

Studie bude nezaslepená. Subjekty a výzkumní pracovníci si budou vědomi svého subjektu a léčebné větve.

Subjekty podstoupí hodnocení při screeningu (během 1-14 dnů před výchozím stavem) a u pacientů ve výchozím Dni 0 a ve 2, 4, 6, 8 týdnech a poté měsíčně do 12 měsíců a při sledování 4-6 týdnů po ukončení léčby. Zdravé kontroly budou vyšetřeny při screeningu ve 2, 6 a 12 měsících. Hodnocení specifická pro studii bude zahrnovat fyzikální vyšetření/životní známky, odběr vzorků krve, moči a pouze pro pacienty: kostní dřeň a MRI k posouzení účinku přetížení železem a léčby snížením hladiny železa na následující:

• Konvenční testy k indikaci přetížení železem: saturace feritinu a transferinu v séru; LIC a HIC, obsah železa v kostní dřeni pomocí mikroskopie.
• koncentrace hepcidinu v séru;
• koncentrace NTBI v séru;
• Parametry přenosu intracelulárního signálu: Analýza stresového senzoru p53, NFkB a mTOR v leukocytech z periferní krve;
• Koncentrace stopových kovů v séru a moči;
• Antioxidační schopnost v krevním hemolyzátu: Cu,Zn-SOD;
• Poškození DNA a RNA volnými radikály: koncentrace 8-oxodG v moči;
• U pacientů s MDS: počet transfuzí;
• U pacientů s HC a MDS: počet hospitalizací a celkové přežití;
• Bezpečnost a snášenlivost.

U pacientů a kontrol budou odebrány vzorky periferní krve před podáním dávky a 24 hodin po podání dávky pro posouzení senzoru stresu p53, NFkB a mTOR.

Průběžná hodnocení. Rutinní testy krve a moči budou pacientům prováděny po 2, 4, 6, 8 týdnech a poté měsíčně až do 12 měsíců a při sledování 4-6 týdnů po ukončení léčby za účelem sledování onemocnění, z bezpečnostních důvodů a za účelem získání data pro srovnání tradičních biomarkerů s novými výzkumnými biomarkery hepcidin a NTBI.

Dobrovolníci podstoupí všechna bezpečnostní hodnocení plus vyšetřovací testy krve a moči. Nebudou podstupovat magnetickou rezonanci, vyšetření kostní dřeně, registrace transfuzí ani aktivní léčbu deferasiroxem či venesekci.

Pacienti s HC nebo MDS podstoupí kontrolní vyšetření 4 až 6 týdnů po poslední dávce. Při této návštěvě budou zopakována všechna hodnocení bezpečnosti a vyšetřovací testy krve a moči, včetně těhotenského testu, ale nebude provedena magnetická rezonance a vyšetření kostní dřeně. Dobrovolné kontroly se této návštěvy nezúčastní.

Jedná se o průzkumnou studii bez výpočtu velikosti vzorku a bez minimálního požadavku na zápis. Předpokládá se, že bude zařazeno maximálně 40 pacientů, aby bylo získáno alespoň 30 pacientů splňujících kritéria studie; Zapsáno bude také 10 dobrovolníků.