Свойства и фармакология ботулотоксина

15 апреля 2002 г. Управление по контролю пищевых продуктов и лекарств США (FDA) одобрило препарат Botox Cosmetic (ботулин токсин типа А) для «временного улучшения внешности глабеллярных морщин умеренной и тяжелой степени у взрослых мужчин и женщин 65 лет и младше». Это показание явилось первым косметическим показанием, для которого было разрешено применение представленного на коммерческом рынке США ботулотоксина.

Ранее этот токсин был разрешен под маркой Botox® для лечения страбизма, блефароспазма и цервикальной дистонии, однако косметическое применение токсина вне инструкции уже взвинтило ежегодные продажи препарата на сумму до 250 миллионов долларов в 2002 г. После разрешения FDA применять токсин в косметических целях, продажи как Botox®, так и Botox Cosmetic® к 2009 г. возросли до одного миллиарда долларов в год.

Появление на рынке США продукта фирмы Allergan привело к беспрецедентному случаю, когда наименование торговой марки стало обозначать само лекарство, что можно сравнить только с еще большей популярностью торговой марки Viagra® (силденафила цитрат) фирмы Pfizer. Слово «ботокс» вошло в обиходный язык как торговое наименование, свободно применяющееся ко всему классу нейротоксинов, подобно другим хорошо известным торговым маркам типа Соке® и Kleenex®.

Клиническая полезность этого нейротоксина сейчас настолько хорошо известна, что термин «ботокс» в общественном сознании стал общим наименованием всех веществ, применяемых в косметической терапии нейротоксинами, хотя этот термин резервирован собственно для названия торговой версии выпускаемого фирмой Allergan комплекса нейротоксина типа А.

В апреле 2009 FDA одобрило третий коммерческий нейротоксин, продукт серотипа A, Dysport® (Ip-sen [Великобритания]/Medicis [США]), который присоединился к продукту фирмы Allergan’s Botox®.

Botox® Cosmetic и ранее одобренному продукту серотипа В Myobloc® (Solstice Neurosciences [США]). В июле 2011, FDA был одобрен четвертый коммерческий нейротоксин на рынке США, продукт серотипа A Xeomin® (Merz Pharma GmbH [Германия]). Для того чтобы подчеркнуть тот факт, что эти продуты не являются взаимозаменяемыми, в августе 2009 года FDA потребовало, чтобы производители присвоили лекарствам новые наименования: онаботулина токсин A (Botox®/Botox® Cosmetic), абоботулина токсин A (Dysport®), римаботулина токсин В (Myobloc®) и инкобутулина токсин A (Xeomin®).

В настоящее время одобрения FDA ожидает еще один коммерческий серотип токсина A: PurTox® (Mentor [США]). За пределами США применяются как минимум еще два других коммерческих серотипа A: Meditoxin®/Neuronox® (Medy-Tox [Корея]) и Hengli®/Prosigne® (Lanzhou [Китай]). FDA, вероятно, присвоит этим продуктам новые лекарственные наименования, когда и если они завершат процесс регистрации.

Свойства и фармакология ботулотоксина
Схема комплекса ботулина. Показан связывающий домен с N-концом (желтый) и С-концом (красный) вместе с транслокационным доменом (зеленый) и легкой цепью (синий).
Свойства и фармакология ботулотоксина
Домен тяжелой цепи комплекса нейротоксина ботулина связывается с рецептором плазматической мембраны (1) и происходит интернализация комплекса (2).
Затем фрагмент легкой цепи высвобождается в цитоплазму (3), где расщепляет белковый комплекс SNARE (рецептор растворимого белка, присоединяющего чувствительный к N-этилмалеимиду фактор) в участке, локализация которого зависит от серотипа нейротоксина (4).
Расщепление комплекса SNARE препятствует экзоцитозу ацетилхолина (ACh) в синаптическое пространство нейромышечного соединения.
От А до G—серотипы нейротоксина; AChR—рецептор ацетилхолина; LC—легкая цепь; Нc— С-конецтяжелой цепи; HN — N-конец тяжелой цепи;
SNAP-25 — синаптосомно-ассоциированный белок с молекулярным весом 25 кД; VAMP — ассоциированный с везикулами трансмембранный белок.

а) Структура ботулотоксина. В настоящее время различают 7 характерных серотипов нейротоксинов ботулина: А, В, С1, D, Е, F и G. Молекулы этих нейротоксинов отличаются по биосинтезу, размеру, участкам клеточного воздействия, кинетике связывания, продолжительности эффекта и стабильности. Коммерчески доступные в настоящее время серотипы А и В являются производными различных штаммов Clostridium botulinum. Оба серотипа содержат двухцепочечные полипептиды с молекулярной массой 150 кД, состоящие из тяжелой и легкой цепей, связанных дисульфидными мостиками.

В ходе биосинтеза молекулы А и В окружаются белками и образуют нейротоксический комплекс с молекулярной массой 500-900 кД. Xeomin® (инкоботулина токсин А) состоит из двойной полипептидной цепи молекулярным весом 150 кД без вспомогательных белков.

б) Механизм действия ботулотоксина. Токсин попадает в нервы, связываясь с белковым рецептором на клеточной поверхности, после чего, пройдя через стадию эндоцитоза, поступает в интернализированные везикулы. Легкая цепь высвобождается в цитозоль нерва, а белковый комплекс SNARE (рецептор растворимого белка, присоединяющего чувствительный к N-этилмалеимиду фактор) расщепляется, чтобы блокировать экзоцитоз нейротрансмиттеров, таких как ацетилхолин. Токсин типа А расщепляет SNAP-25 (синаптосомно-ассоциированный белок с молекулярным весом 25 кД). А токсин типа В расщепляет VAMP (ассоциированный с везикулами трансмембранный белок), который называют также синаптобревином.

Эти белки необходимы для высвобождения ацетилхолина из везикул в цитоплазме окончаний двигательного нерва. Место воздействия внутриклеточного белкового комплекса SNARE обусловлено особенностями связывания каждого из серотипов.

Свойства и фармакология ботулотоксина

Конечным результатом является химическая денервация холинергических нейронов моторных или автономных нервов, что приводит к местной блокаде активности скелетных мышц или автономного контроля целевых органов, например, эккринных потовых желез. Путь, благодаря которому нервы избегают воздействия нейротоксина, частично известен. У химически денервированных нервных окончаний образуются коллатеральные отростки вблизи исходного нервного окончания. Эти отростки в итоге непосредственно контактируют со своими мишенями, начиная при этом преодолевать потерю нейротрансмиттера на конце синаптических соединений органа.

Когда эти отростки восстанавливают химический контакт со своими целями, мышцы возобновляют свою деятельность, а железы начинают секретировать. Одновременно терминальное окончание исходного, химически денервированного нерва начинает разлагать блокированные белки комплекса SNARE и создавать новые белки для возобновления химического экзоцитоза ацетилхолина. По мере того, как идут эти восстановительные процессы, а терминальное окончание исходного нерва вновь устанавливает связь с целевым органом, коллатеральные отростки начинают медленно рассасываться, пока не остается ничего, кроме исходного терминального окончания с восстановленной синаптической активностью.

В конце 2011 года на рынке США и Европы предлагались четыре препарата нейротоксина ботулина, и один препарат ожидал регистрации. Все они, кроме одного препарата, были серотипами ботулина токсина А, а один — серотипом ботулина токсина В. Эти препараты отличаются по способу производства, торговой форме и биологическим профилям.

Те единицы, в которых описываются данные препараты, не являются взаимозаменяемыми, поскольку различается сама природа оценок, применяемых для определения их потенции. Применяемые оценки испытаний на мышах отличаются, поскольку использовались различные разбавители, поэтому они не подлежат сравнению. Такого параметра, как стандартная единица нейротоксина, не существует, поэтому не существует и «международной единицы» нейротоксина. Следовательно, нет способа стандартизации единиц нейротоксина для сравнения продуктов серотипа А между собой, не говоря уже о других продуктах серотипа В.

Свойства и фармакология ботулотоксина
Схематическое изображение участков воздействия различных серотипов ботулина на внутриклеточный белковый комплекс SNARE (рецептор растворимого белка, присоединяющего чувствительный к N-этилмалеимиду фактор), ответственный за выброс ацетилхолина из нерва. Серотип ботулина А расщепляет SNAP-25 (синаптосомно-ассоциированный белок с молекулярным весом 25 кД).
Другие серотипы влияют на VAMP (ассоциированный с везикулами трансмембранный белок), синаптобревин или синтаксин. BoNT/A-BoNT/G — серотипы нейротоксинов ботулина от А до G; TeNT — нейтротоксин столбняка.

Хотя эти молекулярные комплексы уникальны, при клинических наблюдениях были установлены примерные соответствия. Например, в базовых испытаниях, проводимых в области вертикальных морщин надпереносья, применялись 20 единиц «Ботокса» (Botox®) или «Ксеомина» (Xeomin®) и 50 единиц «Диспорта» (Dysport®). «Ботокс» обычно разводят 1 мл либо 2,5 мл физраствора на 100 единиц, что создает концентрацию 10 единиц на 0,1 мл или 4 единицы на 0,2 мл соответственно. «Ксеомин» обычно растворяют 2,5 мл физраствора на флакон объемом 100 единиц. В базовых испытаниях фирмы Allergan на 4 единицы «Ботокса» приходился 0,1 мл физраствора.

«Диспорт» обычно растворяют в пропорции 1,5 мл физраствора на флакон, содержащий 300 единиц токсина, что создает концентрацию 10 единиц на 0,05 мл, которая применялась в базовых испытаниях. Обратите внимание, что в опорных исследованиях «Диспорта» объем инъекций был наполовину меньше, чем в испытаниях фирмы Allergan: 0,05 мл (10 единиц) на точку инъекции («Диспорт» ) по сравнению с 0,1 мл (4 единицы) на точку инъекции («Ботокс»). Неизвестно, способствуют ли эти различия в объеме различиям в характере поведения двух препаратов в смысле диффузии и стойкости.

Применение в качестве разбавителя стерильного физраствора с консервантом (бензиловым спиртом) уменьшает жжение при инъекции «Ботокса» и «Диспорта». «Миоблок» (Myobloc®), серотип В, вызывает больший дискомфорт при инъекции ввиду низкого pH, но зато стабилен в жидкой форме при комнатной температуре в течение многих месяцев.

Помимо изменений в наименовании лекарств, которые FDA потребовало от производителей в 2009 году, это Управление разработало «Стратегию оценки и уменьшения риска» (REMS), а также предупреждение в рамке на инструкции к этим препаратам, которое указывает на возможность отдаленного распространения токсина от места введения инъекции с потенциальными угрожающими жизни последствиями. Подчеркивая тот факт, что эти коммерческие препараты не являются взаимозаменяемыми, FDA стремилось минимизировать возможность медицинских ошибок, а также привлечь внимание к необходимости подбора специфических доз этих препаратов для каждой конкретной ситуации.

в) Иммунология ботулотоксина. Возможность опосредованной антителами резистентности является в большой мере теоретической. Первоначальная серия ботокса №79-11 широко применяется в офтальмологии и неврологии в течение многих лет, при этом отсутствие ответа на терапию при лечении кривошеи и блефароспазма отмечается в редких случаях. Новые серии, внедренные в 1997 г. (№ 91223US и № ВСВ2024) имеют значительно меньшую белковую нагрузку. Хотя случаи первоначального отсутствия реакции изредка встречаются, иммунологическая резистентность к препаратам «ботокс» и «ботокс косметики не является клинически значимой в дерматологии даже в дозах, применяемых для лечения гипергидроза, которые составляют в среднем 400 единиц на сеанс лечения.

Кроме того, интервалы между сеансами терапии не являются значительным фактором клинической резистентности для новых серий и более низких доз, применяемых для косметического лечения лица, хотя воздействие токсина через постоянно сокращающиеся интервалы времени может ассоциироваться с развитием нейтрализующих антител.

Свойства и фармакология ботулотоксина

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Показания и методы лечения ботулотоксином"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 12.11.2019

Ваши замечания и вопросы: