Stwardnienie rozsiane (s.r.) jest chorobą ośrodkowego układu nerwowego (oun), o nie w pełni wyjaśnionej etiologii. Uważa się, że dużą rolę odgrywają w niej zaburzenia w zakresie układu immunologicznego. Na całym świecie na s.r. cierpi około miliona osób, w większości kobiety. Postęp niesprawności charakteryzujący chorobę wynika z narastającego deficytu neurologicznego powodując również stopniowe pogorszenie funkcjonowania psychicznego i społecznego. Szczyt zachorowań przypada między 20 a 40 rokiem życia.

Jak do tej pory nie dysponujemy, niestety, swoistym środkiem o działaniu przyczynowym. Najczęściej, w s.r. stosuje się trzy grupy leków. Pierwszą z nich stanowią środki o działaniu objawowym, czyli łagodzące szereg pogarszających funkcjonowanie pacjenta objawów należących do obrazu choroby, np.: spastyczność, zaburzenia czynności zwieraczy, drżenie, ból, depresja, zaburzenia seksualne. Kolejną grupą leków są sterydy podawane dożylnie (lub rzadziej doustnie), zmniejszające nasilenie rzutów choroby i skracające czas ich trwania. Jednak zasadniczym celem leczenia s.r. jest modyfikowanie naturalnego przebiegu choroby, tj. zmniejszenie ilości rzutów i opóźnienie narastania niesprawności. Do grupy leków o takim działaniu należą leki immunosupresyjne (np.: mitoksantron, metotreksat, cyklofosfamid), immunoglobuliny, interferony b i octan glatirameru. Stosowanie leków immunosupresyjnych jest ograniczone ze względu na liczne działania niepożądane. Immunoglobuliny podawane dożylnie wykazują korzystny efekt, ale ich skuteczność wymaga potwierdzenia w dużych badaniach klinicznych, że przez długi czas choroba była uznawana za nieuleczalną, postęp medycyny umożliwił wprowadzenie nowej grupy leków modulujących naturalny przebieg s.r. Natomiast skuteczność interferonów b i glatirameru w s.r. została wielokrotnie potwierdzona w dużych wieloośrodkowych badaniach klinicznych.

INTERFERONY (IFN) stanowią rodzinę białek, które występują w organizmie ludzkim w warunkach fizjologicznych i regulują procesy naturalnej odpowiedzi immunologicznej, mają działanie przeciwwirusowe i przeciwnowotworowe (1). Znane są dwa główne typy IFN: pierwszy – reprezentowany przez IFN-a i IFN-b (produkowane przez leukocyty i fibroblasty) oraz drugi – którego przedstawicielem jest IFN-g (produkowany przez komórki NK – natural killer cells i pobudzone limfocyty T). Powyższy podział podyktowany został różnicami w mechanizmie i sile działania. IFN-g, o wybitnym działaniu immunostymulującym, odpowiada za zwiększoną ekspresję cząstek układu zgodności tkankowej klasy II (MHC II), pobudzanie procesu prezentacji antygenów i aktywację makrofagów oraz wydzielanie przez nie cytokin, np.: czynnika martwicy nowotworu (tumor necrosis factor alfa – TNF-a), interleukiny 1 (IL-1), interleukiny 6 (IL-6) (2).

IFN-a i IFN-b to substancje o działaniu immunomodulującym, które hamują migrację komórek zapalnych i niektóre elementy komórkowej odpowiedzi immunologicznej.

W leczeniu s.r. stosuje się dwa rodzaje IFN-b. Są to IFN-b-1a i IFN-b-1b. Różnią się one między sobą przede wszystkim budową chemiczną. IFN-b-1a jest formą glikozylowaną o kolejności i liczbie aminokwasów (166, metionina w pozycji pierwszej) identycznej z naturalnie występującą. IFN-b-1b jest postacią nieglikozylowaną o zmodyfikowanej budowie, w której w pozycji 17 łańcucha aminokwasowego serynę zastąpiono cysteiną, a całkowita ilość aminokwasów (165) jest mniejsza w porównaniu z naturalnym IFN (1, 3).

Mimo uznanego korzystnego wpływu IFN-b na przebieg s.r. nie udało się jak dotąd jednoznacznie wyjaśnić mechanizmów jego działania. Sugeruje się zaangażowanie w następujące procesy leżące u podłoża choroby: 1) hamowanie aktywności autoreaktywnych limfocytów T, 2) osłabienie ekspresji cząstek układu zgodności tkankowej klasy II (MHC II) i związane z tym hamowanie prezentacji antygenów, 3) redukcję migracji komórek immunologicznych do oun poprzez hamowanie aktywności metaloproteinaz, 4) aktywację cytokin immunosupresyjnych i hamowanie aktywności cytokin prozapalnych (4). O skuteczności IFN-b w leczeniu s.r. świadczy jego zdolność do zwalniania przebiegu choroby i hamowania progresji niesprawności mierzonej w skali Kurtzkiego (EDSS – expanded disability status scale).

Dzięki intensywnym pracom badawczym, prowadzonym od ponad 30 lat przez Michaela Selę, Ruth Arnon i wsp., oraz próbom klinicznym, octan glatirameru jest coraz szerzej wykorzystywanym lekiem immunomodulującym w terapii s.r. Mechanizm jego działania, choć nie został jeszcze dokładnie wyjaśniony, wydaje się być zupełnie różny od IFN. Wyniki badań sugerują, że interferon nie wykazuje swoistości antygenowej, podczas gdy glatiramer zmienia aktywność komórek układu immunologicznego swoistych dla białka zasadowego mieliny (MBP – mielin basic protein), prawdopodobnie także innych białek mielinowych (5).

Podstawą do badań nad rolą octanu glatirameru w leczeniu s.r. były korzystne wyniki badań eksperymentalnych uzyskane w latach 70-tych u świnek morskich w modelu choroby – doświadczalnym autoimmunologicznym zapaleniu mózgu i rdzenia (EAE – experimental autoimmunological encephalomyelitis). Kolejne badania wykazały, że glatiramer może ograniczać przebieg zarówno ostrej, jak i przewlekłej reakcji zapalnej. Potwierdzono także hamujący wpływ glatirameru na rozwój objawów EAE u około 80% różnych gatunków zwierząt: świnek morskich, myszy, królików, pawianów, rezusów. Udowodniono w ten sposób brak swoistości gatunkowej leku (6).

Octan glatirameru (GA) (Copaxone^®) znany również pod nazwą copolimer-1 zawiera cztery syntetyczne aminokwasy w formie lewoskrętnej (kwas glutaminowy, lizyna, alanina i tyrozyna w stosunku molarnym odpowiednio: 0,14:0,34:0,43:0,1). Zaobserwowano, że drugi ze stereoizomerów glatirameru (forma prawoskrętna, D-GA) chociaż ma zdolność łączenia się z antygenami układu MHC klasy II, nie hamuje rozwoju EAE (5).

Masa cząsteczkowa leku wynosi 4,7-11,0 kDa, a średnia długość łańcucha białkowego to 45-100 aminokwasów.

Glatiramer jest dostępny w postaci liofilizowanego proszku do przygotowywania iniekcji podskórnych. Preparat zawiera 20 mg leku i 40 mg mannitolu do rozpuszczenia w 1 ml wody destylowanej. W trakcie kuracji podaje się go codziennie, podskórnie w dawce jednorazowej do tkanki podskórnej ramienia, brzucha, uda i biodra (chory może samodzielnie dokonywać wstrzyknięć) (7). W celu zmniejszenia prawdopodobieństwa wystąpienia podrażnienia lub bolesności codziennie należy wybierać jednak inne miejsce. W tę samą okolicę lek można wstrzyknąć dopiero po około tygodniu. W przypadku niepodania leku w przewidzianym czasie należy wykonać wstrzyknięcie w najbliższym możliwym terminie, nie stosując jednak dawki podwójnej (7).

Nie określono do tej pory jednoznacznie optymalnej dawki glatirameru skutecznej w terapii s.r. Dane pochodzące z badań klinicznych są jedynymi wiarygodnymi wskazówkami.

Pojawiają się również doniesienia o skuteczności glatirameru podawanego doustnie, gdyż także w tej postaci lek hamował rozwój EAE. Informacja ta wymaga jednak potwierdzenia w badaniach klinicznych, choć wyniki pierwszego z nich są obiecujące (wieloośrodkowe badanie CORAL przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych, Japonii, Izraelu i krajach europejskich) (5).

Procesy dystrybucji i metabolizmu po podskórnym podaniu glatirameru przebadano na myszach, szczurach i małpach, przy użyciu techniki znakowania pierwiastkiem radioizotopowym.

Lek jest szybko wchłaniany i zaledwie niewielka jego część pozostaje w miejscu wstrzyknięcia. Ilość wchłoniętego leku zależy od podanej dawki. Czas potrzebny do osiągnięcia maksymalnego stężenia we krwi wyniósł 1-2 godzin u szczurów i 2-4 godzin u małp. Długotrwałe podawanie glatirameru nie miało wpływu na zmianę parametrów farmakokinetycznych w porównaniu z podaniem jednorazowym (6).

U zwierząt, a także u ludzi, podanie wysokich dawek glatirameru powoduje jego przejściowe pojawienie się w krążeniu systemowym. Stosowanie dawek terapeutycznych nie wywołuje natomiast takiego efektu, gdyż lek jest bardzo szybko rozkładany do mniejszych cząsteczek.

Ze względu na swój skład lek wykazuje podobieństwo do zasadowego białka mieliny (MBP – myelin basic protein), które jest jednym z docelowych miejsc „ataku” komórek immunologicznych w s.r. Mimikra antygenowa między MBP i glatiramerem warunkuje reakcje krzyżowe z przeciwciałami monoklonalnymi i limfocytami T skierowanymi przeciwko MBP. Jednym z proponowanych mechanizmów działania glatirameru jest hamowanie aktywności limfocytów T swoistych dla białek mieliny. Początkowo uważano, że dotyczy to tylko odpowiedzi immunologicznej skierowanej przeciwko MBP. Ostatnie badania wykazały jednak podobne działanie glatirameru w odniesieniu do białka proteolipidowego (PLP – proteolipid protein) i glikoproteiny mieliny oligodendrocytów (MOG – myelin oligodendrocytes glycoprotein). Mechanizm ten opiera się na hamowaniu łączenia lub usuwania z miejsc wiązania białek mieliny z antygenami układu HLA (DR2, DR4 – ich udział postuluje się w etiopatogenezie s.r.) na powierzchni komórek prezentujących antygen. Wykazano także antagonistyczne działanie leku w stosunku do swoistych receptorów dla limfocytów T – TCR (8). Na tym poziomie zaobserwowano antagonistyczne działanie GA w stosunku do białka antygenowego MBP 82-100, natomiast brak takiego efektu w odniesieniu do MBP 1-11 i PLP 139-151 (5).

Innym aspektem korzystnego działania glatirameru w s.r. jest jego wpływ na komórki układu immunologicznego – limfocyty T (CD4⁺). Powołując się na uproszczony model można założyć, że dzielą się one na dwie subpopulacje: limfocyty Th1 i Th2, które wydzielają cytokiny o działaniu pro- i przeciwzapalnym. Cytokiny wytwarzane przez komórki Th2 stymulują tworzenie przeciwciał, uruchomienie kaskady mechanizmów przeciwzapalnych, rozejście się procesu zapalnego (9). W warunkach fizjologicznych między aktywnością limfocytów Th1 i Th2 istnieje stan równowagi dynamicznej. Stwardnienie rozsiane powoduje zaburzenie tego układu z nadmierną aktywacją limfocytów Th1. Badania wykazały, że glatiramer przywraca właściwe proporcje poprzez zwiększenie aktywności populacji Th2 (10). Komórki te dzięki produkowanym cytokinom (IL-4, IL-6, IL-10, TGF-b) hamują działanie czynników prozapalnych wydzielanych przez limfocyty Th1 (IL-2, IL-12, IFN-g?i TNF-a) oraz ograniczają powstawanie reakcji nadwrażliwości typu późnego (11). W badaniach prowadzonych na szczurach odnotowano również, że aktywność komórek Th2 indukowana w odpowiedzi na podanie GA ma działanie neuroprotekcyjne w doświadczalnym zmiażdżeniu nerwu wzrokowego. Wydaje się więc, że korzystny efekt GA jest związany nie tylko z działaniem cytokin o właściwościach neuroprotekcyjnych (IL-4, TGF-b), ale także z uwalnianiem czynników neurotroficznych, takich jak czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF – brain-derived neurotrophic factor). Zaobserwowano, że GA zwiększa poziom mRNA dla IL-10, TGF-b i IL-4 we krwi obwodowej oraz zmniejsza poziom mRNA dla TNF-a. Ponadto, używając dwukolorowej cytometrii przepływowej wykazano, że u chorych na s.r. nie leczonych i u zdrowych ochotników z grupy kontrolnej główną cytokiną produkowaną przez limfocyty T jest IFN-g, podczas gdy u leczonych GA dominuje IL-4 (5). Poza tym, preparat zwiększa aktywność supresorowych limfocytów T (CD3⁺CD8⁺). Mają one zdolność do hamowania reakcji immunologicznej w odpowiedzi na MBP in vitro. Ta linia komórkowa okazała się także odpowiedzialna za zahamowanie rozwoju EAE wywoływanego u myszy (6). Dzięki powyższym mechanizmom glatiramer ogranicza rozprzestrzenianie i nasilenie odczynu zapalnego. Aktywność terapeutyczną leku wykazano w zapalnych i autoimmunologicznych chorobach dotyczących mieliny oun, takich jak EAE, nie stwierdzono jej natomiast, z nielicznymi wyjątkami (np. w eksperymentalnym zapaleniu naczyniówki i tęczówki), w innych chorobach autoimmunologicznych (5, 12).

W badaniach klinicznych, przeprowadzonych na grupie chorych na s.r. o przebiegu zwalniającym, glatiramer w istotny sposób (w porównaniu z placebo) zmniejsza wskaźnik rzutów choroby i zwalnia postęp niesprawności mierzonej w skali EDSS (skali Kurtzkiego). Większe korzyści osiąga się u pacjentów z mniej nasilonymi objawami choroby niż w jej zaawansowanym stadium. Po przeprowadzeniu wstępnych badań, u chorych z wtórnie postępującą postacią s.r., nie stwierdzono skuteczności glatirameru (brak statystycznie istotnego wpływu na wskaźnik progresji choroby), ale bierze się tu pod uwagę błąd wynikający z małej liczebności grupy pacjentów uczestniczących w badaniu (6).

Pierwsze badanie kliniczne przeprowadzono metodą podwójnie ślepej próby, kontrolowane grupą placebo.

W badaniu tym uczestniczyło 50 chorych z s.r. przebiegającym z rzutami (RRMS). Jedna grupa otrzymywała lek przez 24 miesiące w postaci iniekcji podskórnych, w dawce codziennej 20 mg, druga – placebo.

Stopień niesprawności w skali EDSS w momencie kwalifikacji do badania wynosił średnio 3 pkt., ale u żadnego z zakwalifikowanych pacjentów nie przekroczył 6 pkt. Średni czas trwania choroby wynosił 5 lat, a wskaźnik rzutów w ciągu ostatnich 2 lat – 4. Kompleksową ocenę stanu neurologicznego przeprowadzano co 3 miesiące przez 2 lata, a dodatkowo w razie podejrzenia rzutu. Wymagano potwierdzenia wystąpienia rzutu przez niezależnego neurologa. Chorych z grupy glatirameru i placebo oceniano parami. Ostatecznie dane nadające się do analizy uzyskano od 22 par.

W trakcie badania u 2 osób z grupy aktywnie leczonej stwierdzono zaostrzenie objawów choroby, których nie obserwowano w grupie placebo.

W grupie kontrolnej natomiast zaostrzenie objawów s.r., którego nie obserwowano w bliźniaczej grupie leczonej, wystąpiło u 10 chorych. Wskazuje to na istotny statystycznie (p = 0,039) korzystny efekt glatirameru. Analiza całkowita (bez uwzględniania par) chorych bez zaostrzeń również faworyzowała glatiramer (56% w grupie glatirameru i 28% w grupie placebo, p = 0,045).

Średnia liczba rzutów w ciągu 2 lat była mniejsza w grupie leczonej (0,6) w porównaniu z grupą placebo (2,7). Odsetek chorych wykazujących pogorszenie oceniane w skali EDSS to 20% w grupie leczonej i 48% w grupie placebo.

Zaobserwowane działania niepożądane miały łagodny przemijający charakter a obejmowały odczyny w miejscu podania oraz reakcje ogólne (uderzenia gorąca, pocenie, uczucie kołatania serca).

Przeprowadzona później (w związku z wykluczeniem z badania 2 chorych z grupy placebo) analiza ITT (intended-to-treat) wpłynęła nieco na wartości istotności statystycznej niektórych wskaźników, ale również potwierdziła skuteczność leku. Badanie wykazało wyraźny, korzystny wpływ GA na wskaźnik rzutów w s.r. i skłoniło do przeprowadzenia kolejnych, zakrojonych na szerszą skalę prób (13).

Badanie przeprowadzone w 11 ośrodkach objęło 251 chorych z klinicznie pewnym s.r. o przebiegu zwalniająco-nawracającym. Stopień niesprawności mierzony w skali EDSS (<5) określono jako łagodny do umiarkowanego. Wskaźnik rzutów przed leczeniem wynosił 1,45 na rok w ciągu ostatnich 2 lat, a średni czas trwania choroby 7 lat.

W trakcie aktywnego leczenia średni czas do pierwszego zaostrzenia wydłużył się o 31% (287 dni w grupie glatirameru vs 198 dni w grupie placebo). W ciągu ostatnich 3 miesięcy 2-letniego badania zaobserwowano o 30% mniej nawrotów choroby w grupie leczonej i zmniejszenie liczby chorych, u których wystąpiły 3 lub więcej rzuty s.r. (p = 0,023). Polepszenie sprawności mierzonej w skali EDSS o co najmniej 1 punkt odnotowano u 24,8% leczonych glatiramerem vs 15,2% przyjmujących placebo (p = 0,037) (14).

Badanie, prowadzone metodą podwójnie ślepej próby, przedłużono do 35 miesięcy, tak aby wszyscy włączeni do niego chorzy ukończyli co najmniej 2-letni okres obserwacji (15). W trakcie rozszerzonego badania (średnio o 5,2 miesiąca w grupie leczonych i o 5,9 miesiąca w grupie placebo) nie odnotowano nowych rzutów choroby u osób, u których nie występowały one w czasie pierwszych 2 lat badania. Wskaźnik rzutów wyniósł średnio 1,34 w grupie aktywnie leczonej i 1,98 w grupie placebo (p = 0,002). 33,6% w grupie GA i 24,6% w grupie placebo chorych nie wystąpiły zaostrzenia s.r. w trakcie całego badania (p = 0,035). Rzuty występowały częściej w grupie placebo (p = 0,008) (15).

Uzyskane dane potwierdziły pozytywny wpływ GA na przebieg choroby, czego odzwierciedleniem jest zarówno zmniejszenie ilości rzutów, jak i wydłużenie czasu między kolejnymi zaostrzeniami s.r. w grupie leczonej.

Na początku 1997 roku, w celu określenia wpływu glatirameru na aktywność s.r. ocenianą w badaniu oun przeprowadzonym metodą rezonansu magnetycznego (MR), rozpoczęto kontrolowane badanie kliniczne.