Leczenie przeciążenia żelazem za pomocą deferazyroksu (Exjade) w dziedzicznej hemochromatozie i zespole mielodysplastycznym (DefeHEMY)

Dwie najważniejsze przyczyny choroby przeładowania żelazem u ludzi to dziedziczna hemochromatoza (HC) i syderoza transfuzyjna u pacjentów z przewlekłymi chorobami hematologicznymi, takimi jak zespół mielodysplastyczny (MDS), talasemia i białaczka.

Hemochromatoza. W HC zaburzona jest molekularna regulacja wchłaniania żelaza przez błonę śluzową jelit, co prowadzi do hiperabsorpcji i gromadzenia żelaza w tkankach miąższowych, takich jak wątroba, trzustka, narządy wydzielania wewnętrznego i serce. Hepcydyna, mały hormon peptydowy syntetyzowany w wątrobie, najwyraźniej działa jako główny regulator ogólnoustrojowej homeostazy żelaza dzięki swojej zdolności do kontrolowania wypływu żelaza z enterocytów i makrofagów do osocza krwi. Dzieje się tak poprzez zmniejszenie zdolności przenoszenia żelaza przez podstawno-boczne, transbłonowe białko, ferroportynę. Ekspresja hepcydyny jest dokładnie regulowana przez stan żelaza w hepatocytach poprzez wielocząsteczkowy szlak transdukcji sygnału, który działa jako mechanizm dodatniego sprzężenia zwrotnego ze zwiększoną syntezą hepcydyny w przypadku przeciążenia żelazem (i stanu zapalnego). Mutacja jednej z cząsteczek sygnałowych prowadzi do nieprawidłowej syntezy hepcydyny. Najczęstsze są klasyczne mutacje punktowe C282Y i H63D białka hemochromatozy HFE, które zaburzają jego interakcję z receptorem transferyny 1, pierwszym etapem kaskady sygnałowej hepcydyny. Homozygotyczność dla C282Y jest najsilniejszym czynnikiem ryzyka poważnego przeładowania żelazem i choroby, która rozwija się po długotrwałym, bezobjawowym okresie. W Norwegii częstość występowania homozygotyczności C283Y wynosi około 0,75 u obu płci. Przedkliniczny, biochemiczny fenotyp HC ujawniają badania krwi z podwyższoną wysyceniem transferyny jako markerem hiperabsorpcji żelaza i rosnącym stężeniem ferrytyny jako zastępczym markerem narastającego przeciążenia żelazem. Jako alternatywa dla biopsji wątroby, rezonans magnetyczny (MRI) wydaje się być potężną nieinwazyjną metodą bezpośredniej oceny zawartości żelaza w wątrobie i sercu.

Zespół mielodysplastyczny i syderoza transfuzyjna. Transfuzyjne przeciążenie żelazem jest wynikiem wielokrotnych transfuzji krwi dostarczanych przez długi czas, z których każda dodaje około 220 do 250 mg dodatkowego żelaza do organizmu. Ponieważ ładowanie żelazem odbywa się drogą pozajelitową z makrofagami jako głównymi komórkami docelowymi, normalne mechanizmy homeostatyczne nie reagują odpowiednio, a poziom hepcydyny w osoczu może być normalny lub nawet zwiększony. Nawet jeśli nadmiar żelaza jest lepiej tolerowany w makrofagach niż w komórkach miąższowych, zagrażające życiu przeciążenie żelazem rozwija się znacznie szybciej w przypadku syderozy transfuzyjnej niż w przypadku HC związanego z HFE. Zespół mielodysplastyczny (MDS) to heterogenna grupa zaburzeń komórek macierzystych z niewydolną hematopoezą i zwiększonym ryzykiem rozwoju ostrej białaczki szpikowej. MDS International Prognostic Scoring System (IPSS), który opiera się na liczbie cytopenii, cechach cytogenetycznych i liczbie blastów w szpiku kostnym, umożliwia wyodrębnienie czterech grup ryzyka z następującą medianą lat przeżycia: pacjenci niskiego ryzyka, 5,7 lat; średniozaawansowany-1, 3,5 roku; średniozaawansowany-2, 1,2 roku; i wysokiego ryzyka 0,4 roku. Wielu pacjentów staje się zależnych od transfuzji i dochodzi do poważnego przetoczenia żelaza. Chelatację żelaza zaleca się pacjentom niskiego ryzyka i pośredniego-1 z prawdopodobną potrzebą transfuzji przez całe życie.

Konsekwencje przeładowania żelazem. Jeśli nie zostanie przerwane, ciągłe ładowanie żelazem w pewnym momencie zacznie stopniowo uszkadzać ważne narządy, takie jak wątroba, serce i narządy wydzielania wewnętrznego, prowadząc do poważnych chorób i skrócenia życia. Na poziomie molekularnym utrzymujące się zwiększone ilości reaktywnych, drobnocząsteczkowych kompleksów żelaza lub sporadyczna obecność wolnego żelaza we krwi i tkankach są prawdopodobnie podstawowym mechanizmem patogenetycznym przeładowania żelazem. Substancje te są wysoce toksyczne ze względu na ich silną zdolność do katalizowania powstawania wolnych rodników, takich jak reaktywne formy tlenu (ROS). Działanie wolnych rodników z uszkodzeniem natywnych cząsteczek (np. DNA) i struktur komórkowych uważa się za pierwszy krok w uszkodzeniu narządów i tkanek. We krwi reaktywne żelazo występuje w postaci niezwiązanego z transferyną żelaza (NTBI), głównie w postaci kompleksów żelazo-cytrynian o małej masie cząsteczkowej. NTBI jest szybko wchłaniany przez wątrobę i inne narządy, gdzie dodaje się do wewnątrzkomórkowej, reaktywnej nietrwałej puli żelaza (LIP). Stwierdzono, że obecność NTBI i LIP koreluje z uszkodzeniem wątroby i serca w syderozie transfuzyjnej i HC. Ponadto homeostaza innych metali śladowych może być nieprawidłowa w przypadku przeciążenia żelazem. Niewiele wiadomo na ten temat, co wymaga głębszych badań.

Leczenie. W HC preferowaną terapią usuwania żelaza jest venesekcja, podczas gdy przetoczenie żelazem jest leczone chelatorami żelaza.

Kliniczne cele badań. Głównym celem jest określenie skuteczności deferasiroksu w usuwaniu żelaza z wątroby, serca i szpiku kostnego u pacjentów z HC i MDS z przeciążeniem żelazem.

Cele eksploracyjne. Określenie korelacji między nowymi biomarkerami hepcydyną i NTBI a wysyceniem ferrytyną i transferyną w surowicy; i stężenie żelaza w wątrobie (LIC), stężenie żelaza w sercu (HIC) i żelazo w szpiku kostnym.

Ocenić wpływ przeładowania żelazem i niedoborów żelaza za pomocą deferazyroksu lub wenesekcji na stężenie metali śladowych w surowicy i moczu u pacjentów z HC i MDS.

Zbadanie wpływu przeładowania żelazem i niedoboru żelaza za pomocą deferazyroksu lub wenesekcji na transdukcję sygnału wewnątrzkomórkowego w komórkach krwi wyizolowanych od pacjentów z HC i MDS.

Zbadaj wpływ przeładowania żelazem i niedoboru żelaza za pomocą deferazyroksu lub wenesekcji na uszkodzenia oksydacyjne DNA (badane w moczu) oraz stan antyoksydacyjny w krwinkach czerwonych wyizolowanych od pacjentów z HC i MDS.

Ustalić wartości referencyjne dla badań surowicy i moczu u zdrowych osób kontrolnych.

Uzasadnienie badania. Główne uzasadnienie badania jest związane z potrzebą oceny potencjalnego zastosowania deferazyroksu w leczeniu pacjentów z HC i MDS z przeciążeniem żelazem. Jednak uwzględniono kilka „celów uczenia się”: wpływ przeładowania żelazem i leczenia zubożającego żelazo na NTBI, hepcydynę, markery stresu oksydacyjnego, metale śladowe i cząsteczki transdukcji sygnału wewnątrzkomórkowego.

Chociaż wenesekcja jest bezpiecznym i skutecznym sposobem usuwania żelaza u pacjentów z HC, może hamować hepcydynę, a tym samym zwiększać wchłanianie żelaza, szczególnie pod koniec długiego okresu leczenia. Ponadto niektórzy pacjenci z HC nie tylko odczuwają uciążliwy wpływ częstych upuszczania krwi na codzienne życie, ale także doświadczają kłopotliwych skutków ubocznych.

Subiektywne postrzeganie skutków ubocznych venesekcji zostało niedawno przekazane w badaniu ankietowym wśród 210 pacjentów z HC w Stanach Zjednoczonych i niektórych krajach europejskich. Spośród nich 52% pacjentów poddawanych cotygodniowym zabiegom wenesekcji i 37% pacjentów w fazie leczenia podtrzymującego zgłaszało działania niepożądane „zawsze” lub „przez większość czasu”, a 16% „zdecydowanie” lub „prawdopodobnie” odmówiłoby wykonania upuszczania krwi, gdyby były zaproponował alternatywne leczenie. Dlatego uzasadnione jest zbadanie wpływu chelatora jako potencjalnej alternatywnej terapii w HC. Terapia chelatująca może nie tylko usunąć nadmiar żelaza z organizmu, ale może również przeciwdziałać powstawaniu reaktywnych, wolnych rodników.

U pacjentów z MDS uzależnienie od transfuzji pogarsza przeżywalność z powodu rozwoju szkodliwego przeciążenia żelazem. Z każdym wzrostem ferrytyny o 500 ng/ml powyżej progu ryzyko śmierci wzrasta o 30%.

Tradycyjnie terapia zubożenia w żelazo była monitorowana przez s-ferrytynę, której poziom zmniejsza się wraz ze stopniową eliminacją żelaza. Jednak s-ferrytyna jest parametrem nieswoistym, wrażliwym na reakcje ostrej fazy związane ze stanami zapalnymi, chorobami przewlekłymi i uszkodzeniem tkanek. Co więcej, s-ferrytyna nie dostarcza informacji o ciężarze produkcji wolnych rodników stymulowanej reaktywnym żelazem. Z tego powodu jednym z celów tego badania będzie zbadanie, czy nowe markery krwi, takie jak NTBI i hepcydyna, wraz z oceną LIC i HIC za pomocą MRI, poprawią diagnostykę przeciążenia żelazem i dokładniej identyfikować pacjentów, u których występuje zwiększone ryzyko uszkodzenia wywołane żelazem i dlatego odniesie korzyść z terapii wyczerpującej żelazo.

Przeładowanie żelazem może osłabić komórkową obronę przeciwutleniającą i spowodować oksydacyjne uszkodzenie DNA jako pierwszy krok w karcynogenezie. Przeprowadzone zostanie badanie wpływu przeładowania i niedoborów żelaza deferazyroksem lub wenesekcją na uszkodzenia oksydacyjne DNA oraz status antyoksydacyjny w krwinkach czerwonych.

Zwiększona wiedza na temat wpływu żelaza komórkowego na transdukcję sygnału wewnątrzkomórkowego i stosowania deferazyroksu może dostarczyć nowych informacji na temat molekularnej patogenezy przeciążenia żelazem. Zostanie to zbadane w testach cytometrii przepływowej pojedynczych leukocytów następujących parametrów sygnału wewnątrzkomórkowego: czujnik stresu p53, mTOR i NFkB.

Wreszcie, niewiele wiadomo na temat interakcji nadmiaru żelaza z metabolizmem innych metali śladowych. Stężenie szerokiego spektrum metali śladowych w surowicy (S) i moczu (U) będzie monitorowane przez cały okres badania za pomocą spektrometrii masowej w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS) (28): bor (S, U), bar ( S,U), beryl (S,U), kadm (S,U), kobalt (S,U), cez (S,U), miedź (S,U), rtęć (U), lit (U), mangan (S), molibden (S), nikiel (S,U), ołów (S,U), antymon (S,U), selen (S,U), cyna (S,U), stront (S,U) ), tal (S,U), wolfram (S), itr (S,U), cynk (S,U).

Tolerancja deferazyroksu będzie również oceniana w trakcie badania, jako jedyne leczenie u pacjentów z MDS lub w porównaniu z wenesekcją u pacjentów z HC.

Zdrowi ochotnicy są wykorzystywani wyłącznie jako kontrole w celu określenia prawidłowego stężenia biomarkerów we krwi i testów, które zostaną przeprowadzone u pacjentów. Kontrole nie będą traktowane.

Poprzednie badania kliniczne w HC i MDS. Deferazyroks badano w różnych chorobach związanych z przeładowaniem żelazem po transfuzji, zwłaszcza w talasemii. Ma korzystny profil pod względem skuteczności, bezpieczeństwa i tolerancji. Jednak kontrolowane badania kliniczne deferazyroksu w HC i MDS są ograniczone.

Badanie przeprowadzone przez Phataka i wsp. (2010) było pierwszym badaniem klinicznym, które wykazało bezpieczeństwo i skuteczność deferazyroksu u pacjentów z hemochromatozą homochromatotyczną C282Y. Wykazali, że poziomy ferrytyny w surowicy były podobnie obniżone w dwóch kohortach, którym podawano odpowiednio 10 mg/kg/dobę i 15 mg/kg/dobę deferazyroksu. Ponieważ dawka 15 mg/kg/dobę powodowała większą częstość działań niepożądanych (AE), zalecono, aby dawka początkowa 10 mg/kg/dobę była najbardziej odpowiednia u pacjentów z HC. Najważniejsze AE były związane ze wzrostem stężenia kreatyniny w surowicy i enzymów wątrobowych. Badanie było ograniczone do wstępnego leczenia niektórych pacjentów po upuszczaniu krwi przed badaniem deferazyroksu; ponadto wielu pacjentów miało jedynie niewielkie przeciążenie żelazem. Z tego powodu nie widzimy argumentów przemawiających za zastosowaniem w naszym badaniu większej dawki, dlatego u pacjentów z HC wybraliśmy początkową dawkę deferazyroksu wynoszącą 10 mg/kg mc./dobę.

W niedawnym badaniu 24 pacjentów z MDS poddanych dużym transfuzjom zostało włączonych do leczenia deferazyroksem przez 52 tygodnie. Deferazyroks był dobrze tolerowany i skutecznie zmniejszał LIC, nietrwałe żelazo w osoczu i s-ferrytynę u pacjentów, którzy ukończyli 24 do 52 tygodni leczenia, pomimo ciągłych transfuzji krwinek czerwonych. Oprócz zmniejszenia długoterminowej toksyczności przeciążenia żelazem, terapia chelatująca wykazała korzystny wpływ na hematopoezę u niewielkiego odsetka pacjentów z MDS. W wyszukiwarce Cochrane przeprowadzonej w czerwcu 2010 r. znaleziono jedno trwające badanie porównujące deferazyroks z placebo.

Farmakokinetyka deferazyroksu. Deferazyroks (Exjade®) to dwuwartościowy środek chelatujący żelazo, który przyjmuje się doustnie w postaci tabletki raz dziennie. Jest łatwo wchłaniany i osiąga maksymalne stężenie we krwi po 1 do 2 godzinach. Okres półtrwania wynosi od 12 do 17 godzin, a skuteczny poziom aktywnego chelatora utrzymuje się we krwi przez ponad 24 godziny. Lek jest wydalany przez układ wątrobowo-żółciowy. Dawka waha się od 10 mg/kg mc./dobę u pacjentów z łagodnym przeładowaniem żelazem do 30 mg/kg mc./dobę u pacjentów z jawną toksycznością żelaza.

Zdarzenia niepożądane (AE) deferazyroksu. Najczęstszymi niepożądanymi zdarzeniami klinicznymi są zaburzenia żołądkowo-jelitowe i wysypka skórna. Najczęstsze laboratoryjne działania niepożądane to łagodny wzrost stężenia kreatyniny w surowicy i aminotransferaz wątrobowych. Zdarzenia niepożądane były w większości zgłaszane u pacjentów z przeciążeniem żelazem po transfuzji. Dane dotyczące pacjentów z HC są skąpe ze względu na bardzo niewielką liczbę badań przeprowadzonych w tej grupie. Inne częste zdarzenia niepożądane obejmują ból głowy, zaparcia, wzdęcia brzucha, niestrawność, świąd i białkomocz. Mniej powszechne zdarzenia niepożądane obejmują lęk, zaburzenia snu, zawroty głowy, wczesną zaćmę, makulopatię, utratę słuchu, ból gardła i krtani, krwotok z przewodu pokarmowego, wrzód żołądka, wrzód dwunastnicy, zapalenie błony śluzowej żołądka, zapalenie przełyku, zapalenie wątroby, kamicę żółciową, zaburzenia pigmentacji, zaburzenia czynności nerek, cukromocz, gorączkę, obrzęk i zmęczenie.

Działania niepożądane zgłaszane po wprowadzeniu leku do obrotu obejmowały pancytopenię, reakcję nadwrażliwości, niewydolność wątroby, leukocytoklastyczne zapalenie naczyń, pokrzywkę, rumień wielopostaciowy, łysienie, ostrą niewydolność nerek i kanalikowo-śródmiąższowe zapalenie nerek, kamicę żółciową i powiązane zaburzenia dróg żółciowych, zwiększenie aktywności aminotransferaz wątrobowych i niewydolność wątroby. Wszelkie takie zdarzenia niepożądane zostaną odnotowane w formularzu opisu przypadku (CRF) pacjenta.

Projekt badania.

Badanie obejmuje 4 ramiona, które będą rekrutować równolegle:

Ramię 1: (otwarte, randomizowane, porównawcze) będzie się składać z 10 pacjentów z potwierdzonym HC, którzy zostaną losowo przydzieleni do standardowego leczenia za pomocą venesekcji (pobieranie 450 ml krwi co 8 do 10 dni).

Grupa 2: (otwarta, randomizowana, porównawcza) będzie składać się z 10 pacjentów z potwierdzonym HC, którzy zostaną losowo przydzieleni do grupy otrzymującej eksperymentalne leczenie deferazyroksem (10 mg/kg doustnie raz dziennie) przez okres 12 miesięcy;

Grupa 3: (otwarta, nieporównawcza) będzie składać się z 20 pacjentów z potwierdzonym MDS, z których wszyscy otrzymają eksperymentalne leczenie deferazyroksem (początkowo 10 mg/kg mc. okres 12 miesięcy;

Ramię 4: będzie składać się z 10 zdrowych ochotników, którzy zostaną poddani takim samym ocenom przesiewowym (tj. w odniesieniu do odpowiednich kryteriów wykluczenia) i będą działać jako nieleczeni normalni kontrolni w celu porównania badawczych badań krwi.

Badanie nie będzie zaślepione. Pacjenci i badacze będą świadomi swojego pacjenta i ramienia leczenia.

Pacjenci zostaną poddani ocenie podczas badania przesiewowego (w ciągu 1-14 dni przed punktem wyjściowym) oraz w przypadku pacjentów w dniu 0 na początku badania oraz w 2,4,6,8 tygodniu, a następnie co miesiąc do 12 miesięcy i podczas wizyty kontrolnej 4-6 tygodni po zakończeniu leczenia. Zdrowe grupy kontrolne zostaną zbadane podczas badania przesiewowego, w wieku 2, 6 i 12 miesięcy. Specyficzne dla badania oceny będą obejmowały badania fizykalne/oznaki czynności życiowych, pobieranie próbek krwi, moczu i tylko w przypadku pacjentów: szpik kostny i rezonans magnetyczny w celu oceny wpływu leczenia przeładowania żelazem i redukcji żelaza na następujące elementy:

• Konwencjonalne testy wskazujące na przeciążenie żelazem: wysycenie ferrytyną i transferyną w surowicy; LIC i HIC, zawartość żelaza w szpiku kostnym przy użyciu mikroskopu.
• Stężenie hepcydyny w surowicy;
• stężenie NTBI w surowicy;
• Parametry transdukcji sygnału wewnątrzkomórkowego: Analiza czujnika stresu p53, NFkB i mTOR w leukocytach krwi obwodowej;
• Śladowe stężenia metali w surowicy i moczu;
• Zdolność przeciwutleniająca w hemolizacie krwi: Cu,Zn-SOD;
• Uszkodzenia DNA i RNA przez wolne rodniki: stężenie 8-oxodG w moczu;
• Dla pacjentów z MDS: liczba transfuzji;
• Dla pacjentów z HC i MDS: liczba hospitalizacji i przeżycie całkowite;
• Bezpieczeństwo i tolerancja.

W przypadku pacjentów i grupy kontrolnej próbki krwi obwodowej zostaną pobrane przed podaniem dawki i 24 godziny po podaniu dawki w celu oceny czujnika stresu p53, NFkB i mTOR.

Oceny okresowe. Rutynowe badania krwi i moczu będą wykonywane u pacjentów w 2,4,6,8 tyg., a następnie co miesiąc do 12 m-cy i na wizycie kontrolnej 4-6 tyg. po zakończeniu leczenia w celu monitorowania choroby, ze względów bezpieczeństwa i uzyskania dane do porównania tradycyjnych biomarkerów z nowymi biomarkerami badawczymi, hepcydyną i NTBI.

Ochotnicy przejdą wszystkie oceny bezpieczeństwa oraz badania krwi i moczu. Nie będą poddawani rezonansowi magnetycznemu, badaniom szpiku kostnego, rejestracji transfuzji, aktywnemu leczeniu deferasiroksem ani wenesekcji.

Pacjenci z HC lub MDS zostaną poddani ocenie kontrolnej 4 do 6 tygodni po ostatniej dawce. Podczas tej wizyty zostaną powtórzone wszystkie oceny bezpieczeństwa oraz badania krwi i moczu, w tym test ciążowy, ale nie zostaną wykonane badania rezonansu magnetycznego i szpiku kostnego. Kontrole ochotnicze nie będą uczestniczyć w tej wizycie.

Jest to badanie eksploracyjne bez obliczania wielkości próby i bez minimalnego wymogu zapisów. Przewiduje się, że zapisanych zostanie maksymalnie 40 pacjentów w celu uzyskania co najmniej 30 pacjentów spełniających kryteria badania; Zatrudnionych zostanie również 10 wolontariuszy.