Appunti di lezione di Farmaci biotecnologici

MECCANISMO D'AZIONE: l'attivazione di un inibitore di serin-proteasi: antitrombina III che ostacola la trombina.

Endogenous serineprotease inhibitor L'antitrombina III è in grado di formare un complesso con l'eparina, in seguito alla formazione di questo complesso l'antitrombina III subisce una modifica conformazionale tale per cui riesce a complessare tutta una serie di fattori coinvolti nella cascata della coagulazione. Poi questi fattori (proteasi) vengono inattivati, il complesso rimane, mentre l'eparina è nuovamente libera e può ricominciare il ciclo.

Le eparine sono in grado di legarsi a tutti questi fattori della coagulazione, tuttavia, la loro attività è prevalente sul fattore Xa e sul fattore IIa. In particolare, la sua affinità è massima nei confronti della trombina, cioè riesce a inattivare il fattore IIa con una efficacia 10 volte superiore rispetto al fattore Xa.

a | Heparin modulates blood

coagula(on through inhibi(on of the serine-proteasefactors XIIa, XIa, Xa, IXa and IIa (thrombin), either directly, or through poten(a(on ofthe plasma serine-protease inhibitor an(thrombin.

UFH (eparine non frazionate o ad alto PM)- Ottenute esclusivamente da intestino di suino, inizialmente anche da polmone di bovino, ma ilpericolo di contaminazione (sindrome della mucca pazza) ha fatto bloccare questo.- Peso molecolare molto alto da 5000 a 30000 Da- Attività anticoagulante di questi preparati suini doveva essere di almeno di 150 UI/mg di prodottoche veniva preparato (secondo PhEur)- Presentano una serie di problematiche sia in termini di possibili effetti collaterali che in termini diampia variabilità da lotto a lotto.- Nell’ambito della coagulazione non ci si può permettere tanto margine, da queste eparine ad altoPM si è passati a eparine a basso PM che derivano dalle prime attraverso una rottura enzimatica(LMWH) 22LMWH (eparine a basso PM)- Doveva

essere un glucosaminoglicano solfatato e devono avere un PM medio < 8000 Dalton

Almeno il 60% in massa (m/m) deve rispondere a questo requisito di PM > 8000 Dalton

Deve avere una struttura chimica diversa all’estremità riducente o non riducente

Deve avere un’attività nei confronti del fattore Xa maggiore o uguale a 70 UI/mg (deve esseremolto attiva nei confronti del fattore Xa)

Il rapporto tra la sua efficacia nell’inibire il Xa rispetto alla sua efficacia nell’inibire il IIa deve esseremaggiore o uguale a 1.5. E’ veramente corta perché riconosce meno bene la trombina rispetto al Xache è corto corto.

L’eparina a basso PM deve essere a basso PM e deve avere una preferenza nei confronti del fattore Xa.

LIMITI sia di eparine a basso peso molecolare che alto PM

Fonte: entrambe sono preparate da materiale animale (non va bene può portare a variabilità eportare a contaminazione)

Via di somministrazione:

Le eparine sono ricoperte di cariche negative, questo comporta la capacità di interagire per via elettrostatica con tutto quello che è carico positivo che loro riescono a incontrare. Quando una eparina ad alto PM viene somministrata per via sottocutanea abbiamo l'85% di eparina che viene complessata da molecole presenti nella matrice intracellulare e superficie cellulare (non c'è biodisponibilità) -> richiede infusione intravenosa. Quando sono diventate eparine a basso PM, l'iniezione sottocutanea dimostra una biodisponibilità del 80-90%, interagisce con minor affinità per le molecole cariche +, si ha una somministrazione sottocutanea e intravenosa efficace. Nessuna delle due può essere somministrata per via ORALE, perché hanno grandi dimensioni e sono cariche.

Effetto collaterale: Trombocitopenia di tipo II (HIT-II), è un problema molto grave che può comparire durante la terapia con le eparine, si ha

Uno stato di abbassamento del livello di piastrine, paradossalmente questo stato porta a eventi trombotici.

Effetti emorragici: in parte impliciti nel meccanismo d'azione. Derivano dal fatto che legano diversi fattori della coagulazione (fattore di von Willebrand) e possono comparire emorragie come effetti collaterali nella terapia delle eparine. Emorragia soprattutto emorragie cerebrali - intracraniche.

TROMBOCITOPENIA INDOTTA DA EPARINA DI TIPO 2 (HIT-II)

Si dice che l'incidenza di HIT colpisca dallo 0,3% al 4,8% dei pazienti che fanno uso di eparine. Il tasso di mortalità dei pazienti che sviluppano HIT è stato riportato dal 20% al 30% (trombosi arteriosa o venosa). Gli LMWHs hanno un rischio circa dieci volte inferiore rispetto all'UFH (non frazionate) dovuto alla natura chimica delle eparine, sono polianionici, in virtù delle loro cariche negative, sono in grado di complessare PF4, fattore che viene secreto dalle piastrine, quando le piastrine.

Vengono stimolate. Il PF4 è una proteina con tante cariche positive, quindi le eparine in circolo incontrano questa proteina carica + e fanno un complesso PF4-eparine che viene riconosciuto dal sistema immunitario Heparin-induced thrombocytopaenia type 2 (HIT 2) come qualcosa di estraneo e vengono prodotti anticorpi anti-complesso PF4-eparina. PF4 si trova sulla superficie delle piastrine, quando viene secreto si colloca anche sulla superficie endoteliale oltre ad essere libero nel plasma e una volta che noi abbiamo l'attivazione di questa risposta immunitaria e quindi la produzione di questi anticorpi anti-complesso, abbiamo un'attivazione incontrollata delle piastrine (piastrinopenia). Il numero diminuisce complessivamente, ma dato che sono tutte piastrine attivate, aggregano e danno

Incidence of HIT is reported to affect 0.3% to 4.8% of patients

Mortality rate of patients who develop HIT has been reported as high as 20% to 30% (arterial or venous thrombosis)

Origine a trombi disseminati nell'organismo. LMWHs have an about ten times lower risk than UFH. • AT III binding pentasaccharide unit. Si è cercato di migliorare il profilo di questi farmaci. Una possibilità era quella di andare a vedere quale è la porzione di molecola; quindi, di oligosaccaride delle frazionate o polisaccaride delle non frazionate che sia responsabile dell'attività biologica delle eparine. Le eparine formano un complesso con l'antitrombina III. Questi studi hanno portato all'identificazione di un pentasaccaride, abbiamo una piccola sequenza costituita da 5 monosaccaridi legati tra di loro ed è solo quella sequenza che riconosce il sito dedicato dell'antitrombina III.

MECCANISMO D'AZIONE: Molecola di eparina con N-acetilglucosammina e acido glucuronico alternati. Nella molecola di eparina possiamo distinguere due domini, uno A che è il dominio dove si complessa l'antitrombina III e dei domini T che

sonoriconosciuti dalla trombina.Quando l’antitrombina III riconosce e sicomplessa al pentasacaride abbiamol’esposizione di un sito che è in grado diessere riconosciuto dal fattore Xa.Il riconoscimento dell’antitrombinacausa inattivazione. Questoriconoscimento pentasaccaride-Xa è necessario e sufficiente per l’inattivazione del fattore Xa.Quando invece andiamo ad inattivare il fattore IIa ovvero la trombina, in questo caso l’antitrombina III sicomplessa con il pentasacaride espone il sito di riconoscimento, ma la trombina è in grado di legarsi aquesto sito di riconoscimento se e solo se ha un precedente momento di riconoscimento con l’eparina.Sulla trombina esiste un sito ricco di cariche positive che si complessa per l’interazione elettrostatica conl’eparina, dopo che si forma il complesso, la trombina riconosce in maniera corretta il sito espostodell’antitrombina III e abbiamo la sua inattivazione.La lunghezza

Di interazione trombina-eparina è stata calcolato che devono esserci un numero che va da 15 a 17 monosaccaridi. Se voglio inibire il Xa mi servono 5 monosaccaridi, se invece voglio inibire il fattore IIa mi servono 15-17 monosaccaridi legati tra di loro. Si è provato a sintetizzare degli oligosaccaridi che potessero avere un profilo terapeutico migliore delle eparine ad alto e basso PM. Dovevano avere il sito di riconoscimento per l'antitrombina (5 monosaccaridi), poi non ci devono essere ulteriori sequenze che interferiscano con il PF4 e neanche i fattori della coagulazione (fattore di Von Willebrand). Andiamo a preparare il pentasaccaride: fondaparinux, idraparinux, idrabiotaparinux (SR126517E), Fondaparinux (Arixtra, SR90107A). È stato sintetizzato il pentasacaride che riconosce (FDA 2001) l'antitrombina III. La prima sintesi è stata messa a punto nel 1983, e prevedeva un numero di tappe sintetiche (passaggi) pari a 75.75 reazioni.