«Лейтрагин» — препарат для лечения цитокинового шторма при COVID-19 и других вирусных пневмониях №1(119), 2023 год

Новая коронавирусная инфекция COVID-19, вызываемая вирусом SARS-CoV-2, характеризуется смертностью около 3 %, что в разы превышает смертность, вызываемую сезонными вирусами гриппа. В научной среде существует консенсус, что цитокиновый шторм является ключевой причиной тяжёлого течения COVID-19 и фактором, влияющим на смертность от COVID-19. Под цитокиновым штормом понимается неконтролируемое повышение концентрации медиаторов воспаления, в особенности таких, как интерлейкин-6 (ИЛ-6) и фактор некроза опухоли-α (ФНО- α).

Цитокиновый шторм при COVID-19 имеет существенные отличия от классического цитокинового шторма, наблюдаемого при сепсисе. Индуктором цитокинового шторма при COVID-19 являются молекулярные паттерны вируса SARS-CoV-2, среди которых ключевую роль играет спайк-белок. Тример спайк-белка S1 (нативная форма) имеет высокую аффинность к толл-подобному рецептору 4 (TLR4) и запускает воспаление через активацию управляемых TLR4 провоспалительных сигнальных путей, таких как канонический путь активации ядерного фактора каппа В (NF-κB). Результатом этой активации является повышение продукции медиаторов воспаления, но имеющее особенность, связанную с тем, что воспаление в основном реализуется в лёгких. Хотя существует положительная ассоциация между ИЛ-6 сыворотки и тяжестью СOVID-19: эти уровни ИЛ-6 в сыворотке при тяжёлом COVID-19 в десятки раз ниже, чем наблюдаемые при сепсисе. В то же время уровни белка high-mobility group box 1 (HMGB1) в сыворотке больных COVID-19 воспроизводят картину, наблюдаемую при сепсисе, и достигают значений, наблюдаемых при фатальном сепсисе, где HMGB1 является летальным медиатором воспаления. HMGB1 представляет собой высококонсервативный поликатионный белок, локализованный в норме в ядре, где он находится в комплексе с ДНК и принимает участие в нескольких важных процессах, включая репарацию ДНК. При воспалении HMGB1 претерпевает посттрансляционную модификацию, а именно — ацетилирование по критическим остаткам лизина в сайтах ядерной локализации этого белка, вследствие чего гиперацетилированный HMGB1 переходит из ядра в цитозоль и далее — во внеклеточное пространство. Внеклеточный HMGB1 в окислённой форме является мощным агонистом TLR4 и способен поддерживать длительную продукцию провоспалительных цитокинов, запуская таким образом цитокиновый шторм. Помимо этого, HMGB1 запускает экспрессию тканевого фактора в эндотелиоцитах и моноцитах, что связывает его с воспалительной гиперкоагуляцией и тромбообразованием. Уровни HMGB1 сыворотки при COVID-19 коррелируют положительно с тяжестью поражения лёгких, риском госпитализации, перехода на искусственную вентиляцию лёгких и смерти. Таким образом, цитокиновый шторм при COVID-19 возникает вследствие активации TLR4 структурами вируса в лёгких.

В НЦБМТ ФМБА России была разработана асептическая модель острого поражения лёгких и цитокинового шторма, воспроизводящая основные характеристики цитокинового шторма при COVID-19. Цитокиновый шторм индуцировался последовательным интратрахеальным введением мышам C57/Bl α-галактозилкерамида и бактериального липополисахарида (LPS), известного агониста TLR4. Модель воспроизводила летальное острое поражение лёгких с массивной секрецией в бронхолёгочную жидкость в первые четыре часа цитокинов ФНО-α, ИЛ-6 и интерферонов I типа, а также отложенной секрецией в бронхолёгочную жидкость HMGB1, достигая максимума через 48 часов после индукции. Модель сопровождалась высокой смертностью — до 85 % в течение 72 часов после индукции. Особенностью модели является то, что цитокиновый шторм в лёгких сопровождается высокой смертностью, но это происходит без значительного повышения уровня ИЛ-6 в сыворотке, как это наблюдается при COVID-19. Полученная фатальная биомодель была использована для тестирования молекул-кандидатов на роль средства для лечения цитокинового шторма при COVID-19.

Лейтрагин представляет собой гексапептид с выраженной аффинностью к дельта-опиоидным рецепторам (DOR), IC50 <1 нМ, с действием, ограниченным периферией при системном введении. Препарат безопасен и использовался в здравоохранении с 80-х годов прошлого века под разными торговыми наименованиями в виде инъекций и инфузий для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, а также острого панкреатита. Основным побочным эффектом является кратковременное снижение артериального давления при внутривенном введении в максимальной дозе. Препарат не имел выявленного механизма действия на начало эпидемии COVID-19. Выбор гексапептида для тестирования был связан с тем, что он использовался для лечения острого панкреатита, при котором примерно в 30 % случаев развивается острый респираторный дистресс-синдром. Кроме того, субстанция гексапептида зарегистрирована и производится в России, что позволяет снизить риски логистических проблем.

В доклинических испытаниях Лейтрагина на вышеуказанной биомодели цитокинового шторма было установлено, что Лейтрагин при ингаляционном введении мышам с выраженным цитокиновым штормом статистически значимо снижал транскрипцию генов, регулируемых NF-κB, а именно — интерлейкина-1β (ИЛ-1β), ФНО-α и ИЛ-6, а также уровни белка ИЛ-1β, ФНО-α и ИЛ-6 в лёгких. При этом Лейтрагин не влиял на транскрипцию генов, регулируемых другими транскрипционными факторами, которые связаны с продукцией интерферонов I типа и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF). Кроме того, Лейтрагин статистически значимо снижал индуцированную воспалением секрецию HMGB1 в бронхолёгочную жидкость. В целом, Лейтрагин тормозил два основных провоспалительных сигнальных пути TLR4, а именно — канонический путь активации NF-κB и путь, связанный с транслокацией ядерного HMGB1 во внеклеточное пространство, приводящий к цитокиновому шторму. При этом Лейтрагин статистически значимо снижал гибель животных в этой модели с 85 % до 5–15 %, в зависимости от режима применения. Таким образом, Лейтрагин проявлял свойства мощного противовоспалительного препарата, действующего сразу на множество медиаторов воспаления, включая цитокины ранней фазы воспаления: ИЛ-1β, ФНО-α и ИЛ-6, а также цитокин поздней фазы воспаления — HMGB1.

По результатам проведённой III фазы многоцентровых клинических исследований 25 мая 2021 года Минздравом России было выдано временное регистрационное удостоверение (РУ) на препарат «Лейтрагин». При этом необходимо подчеркнуть, что до появления Лейтрагина в клинической практике не существовало доступного лекарственного средства, направленного на снижение уровней внеклеточного HMGB1 при воспалительных и аутоиммунных заболеваниях.

В процессе дальнейшего изучения Лейтрагина в НЦБМТ ФМБА России было установлено, что Лейтрагин является быстрым активатором экспрессии сиртуина 1 (SIRT1) в поражённых тканях. SIRT1 относится к ядерным деацетилазам, которые снимают ацетильные группы с остатков ацетил-εN лизинов в составе ядерных белков, включая гистоны, факторы транскрипции и шапероны. В частности, субстратом SIRT1 является ацетилированный остаток К130 в составе субъединицы RelA транскрипционного фактора NF-κB, который необходим для полной активности NF-κB, поэтому де­ацетилирование RelA снижает продукцию цитокинов ранней фазы: ИЛ-1β, ФНО-α и ИЛ-6. Кроме того, гиперацетилированный HMGB1 также является субстратом SIRT1, и деацетилирование HMGB1 способствует удержанию HMGB1 в ядре и препятствует транслокации HMGB1 во внеклеточное пространство, препятствуя таким образом развитию цитокинового шторма. Лейтрагин, быстро повышая экспрессию SIRT1, тормозит развитие воспаления. В частности, было установлено, что Лейтрагин способствует деацетилированию сайтов ядерной локализации HMGB1, препятствуя поступлению HMGB1 во внеклеточное пространство и инициации цитокинового шторма. Действие Лейтрагина на SIRT1 опосредуется DOR, так как использование ингибитора опиоидных рецепторов налоксона полностью подавляло эффект Лейтрагина.

8 декабря 2022 года успешно завершено проведение повторной, III фазы клинических исследований: «Многоцентровое двойное слепое плацебо — контролируемое проспективное рандомизированное сравнительное исследование по изучению безопасности и эффективности применения препарата «Лейтрагин», раствор для ингаляций, 1 мг/мл при лечении пациентов, госпитализированных c COVID-19 среднетяжёлого течения», — проводившегося в 16 клинических центрах. В результате установлено, что в группе пациентов, которые, помимо стандартной терапии, принимали Лейтрагин ингаляционно 1 раз в сутки, статистически достоверно, более чем в 1,5 раза сокращалось среднее время доклинического улучшения по порядковой категориальной шкале ВОЗ оценки клинического состояния пациента. При этом среднее время продолжительности госпитализации в группе «Лейтрагин» сокращалось в 1,5 раза по сравнению с группой «Плацебо». Также необходимо отметить, что в группе препарата «Лейтрагин» летальные исходы отсутствовали, а в группе «Плацебо» показатель смертности составил 3,1 %. Было подтверждено, что исследуемый препарат «Лейтрагин» обладает благоприятным профилем безопасности: в группе препарата «Лейтрагин» доля зарегистрированных серьёзных нежелательных явлений (СНЯ) составила 0 %, тогда как в группе «Плацебо» СНЯ были зарегистрированы у 4,0 % пациентов. 

Таким образом, «Лейтрагин» — это первый представитель принципиально нового класса противовоспалительных препаратов на основе пептидных агонистов дельта-опиоидных рецепторов, механизм противовоспалительного действия которых обусловлен блокадой нескольких патофизиологических путей синтеза провоспалительных цитокинов, включая медиатор тяжёлого, аутоиммунного и летального воспаления HMGB1.