1. Przegląd

Dihexa (N-heksanoilo-Tyr-Ile-(6) aminoheksanoamid; kod rozwojowy PNB-0408) to syntetyczny, stabilizowany metabolicznie analog angiotensyny IV opracowany przez Josepha W. Hardinga, PhD i Johna W. (Jaya) Wrighta, PhD, z Washington State University w Pullman w stanie Waszyngton [4][6]. Powstał on w wyniku ponad dwudziestu lat badań nad nieoczekiwanymi efektami pro-poznawczymi angiotensyny IV działającej poprzez podtyp receptora AT4 w mózgu [1][2][3]. W przeciwieństwie do samej angiotensyny IV – fragmentu heksapeptydowego (Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe) angiotensyny II o okresie półtrwania w surowicy wynoszącym około dwóch minut – dihexa została zaprojektowana z modyfikacjami strukturalnymi zapewniającymi stabilność enzymatyczną, przepuszczalność przez barierę krew-mózg (BBB) i biodostępność doustną [4].

Pod względem chemicznym dihexa jest zmodyfikowaną strukturą przypominającą tripeptyd o wzorze cząsteczkowym C27H44N4O5 i masie cząsteczkowej 504,66 g/mol (CAS 1401708-83-5). Jej konstrukcja polega na zastąpieniu N-końcowej waliny Nle1-angiotensyny IV grupą heksanoilową (kwas N-heksanowy), zachowaniu rdzeniowego farmakoforu Tyr-Ile oraz zastąpieniu C-końcowego His-Pro-Phe grupą 6-aminoheksanoamidową [4][6]. Modyfikacje te eliminują wiązania wrażliwe na peptydazy, zachowując jednocześnie elementy strukturalne niezbędne do aktywności biologicznej, co skutkuje niezwykle długim okresem półtrwania w surowicy wynoszącym około 12,7 dnia po podaniu dożylnym u szczurów, w porównaniu do okresu półtrwania poniżej minuty związku macierzystego [4].

Związek ten zyskał szerokie zainteresowanie dzięki doniesieniom, że promuje tworzenie kolców dendrytycznych i synaptogenezę w stężeniach pikomolarnych w hodowlach neuronów hipokampa – siedem rzędów wielkości (około 10 milionów razy) silniej niż czynnik wzrostu nerwów pochodzenia mózgowego (BDNF) w tym specyficznym teście in vitro [4]. Jednak to porównanie siły działania odzwierciedla wąski punkt końcowy (indukcja kolców w hodowanych neuronach) i nie przekłada się na ogólne stwierdzenie o wyższości poznawczej. Nie przeprowadzono żadnych badań klinicznych na ludziach dotyczących samej dihexy, chociaż jej prolek, fosgonimeton (ATH-1017), wszedł do badań klinicznych fazy 2/3 w chorobie Alzheimera, zanim kluczowe prace podstawowe zostały dotknięte obawami dotyczącymi integralności danych [5][13][20].

Molecular Weight

504.66 g/mol

Chemical Formula

C27H44N4O5

CAS Number

1401708-83-5

Mechanism

Allosteric potentiation of HGF at the c-Met receptor tyrosine kinase; promotes synaptogenesis via PI3K/AKT/mTOR signaling

Routes Studied

Intracerebroventricular, intraperitoneal, oral (rodents)

FDA Status

Not approved for any therapeutic use

WADA Status

Prohibited under S0 (Non-Approved Substances) at all times

2. Kontekst Naukowy: Od Angiotensyny IV do Dihexy

2.1 Mózgowy Układ Renina-Angiotensyna i Receptor AT4

Ścieżka odkrycia dihexy rozpoczęła się pod koniec lat 80. i 90. XX wieku, kiedy Harding, Wright i ich współpracownicy z Washington State University zaobserwowali, że angiotensyna IV (AngIV), metabolit zwężającego naczynia angiotensyny II, wywiera nieoczekiwane efekty na uczenie się i pamięć u gryzoni [1][3]. W przeciwieństwie do angiotensyny II, która działa poprzez receptory AT1 i AT2 w celu regulacji ciśnienia krwi, AngIV wiąże się z odrębnym podtypem receptora oznaczonym jako AT4, który jest silnie rozpowszechniony w regionach mózgu krytycznych dla przetwarzania poznawczego – szczególnie w polach CA1-CA3 hipokampa, korze nowej, wzgórzu i móżdżku [1][3][10].

W przełomowym badaniu z 1999 roku Wright i współpracownicy wykazali, że przewlekłe wlewy agonisty AT4, Nle1-AngIV (angiotensyna IV podstawiona norleucyną), do komór mózgu za pomocą pompy osmotycznej ułatwiały nabywanie przestrzennego uczenia się w labiryncie wodnym Morrisa, podczas gdy antagonista AT4, Divalinal, znacząco je upośledzał [1]. Kolejne badania wykazały, że Nle1-AngIV może przezwyciężyć deficyty pamięci wywołane skopolaminą w dawkach pikomolarnych [2].

2.2 Debata nad Tożsamością AT4/IRAP

Pojawił się znaczący spór dotyczący tożsamości molekularnej receptora AT4. W 2001 roku Albiston i współpracownicy przedstawili przekonujące dowody na to, że miejsce wiązania AT4 odpowiada insulinie-regulowanej aminopeptydazie (IRAP, znanej również jako oksytocynaza lub placentalna leucynowa aminopeptydaza), metalopeptydazie zależnej od cynku [9][10][15]. Zgodnie z tym modelem, angiotensyna IV i jej analogi poprawiają funkcje poznawcze poprzez hamowanie aktywności enzymatycznej IRAP, tym samym przedłużając działanie neuropeptydów wspomagających pamięć, takich jak oksytocyna i wazopresyna, w mózgu [9][10].

Jednak laboratorium Hardinga i Wrighta zaproponowało alternatywny mechanizm: że efekty pro-poznawcze analogów angiotensyny IV działają poprzez układ receptora czynnika wzrostu hepatocytów (HGF)/c-Met typu kinazy tyrozynowej, a nie poprzez hamowanie IRAP, lub oprócz niego [5][6]. Debata ta pozostaje nierozstrzygnięta w szerszym polu, chociaż hipoteza HGF/c-Met była dominującą ramą przedstawioną w publikacjach dotyczących dihexy.

2.3 Rozwój Dihexy

Głównym ograniczeniem angiotensyny IV i Nle1-AngIV jako kandydatów na leki była ich ekstremalnie szybka degradacja enzymatyczna w surowicy (okres półtrwania około dwóch minut) i niezdolność do przekraczania bariery krew-mózg, co wymagało bezpośredniego podawania do komór mózgu [4]. Laboratorium Hardinga systematycznie modyfikowało strukturę Nle1-AngIV w celu przezwyciężenia tych ograniczeń:

• N-koniec: Zastąpiono norleucynę grupą heksanoilową (kaptur) w celu ochrony przed degradacją przez aminopeptydazy
• Rdzeniowy dwupeptyd: Zachowano motyw Tyr-Ile zidentyfikowany jako minimalny farmakofor
• C-koniec: Zastąpiono His-Pro-Phe grupą 6-aminoheksanoamidową w celu ochrony przed degradacją przez karboksypeptydazy i zwiększenia lipofilowości

Powstały związek, dihexa, okazał się niezwykle stabilny w surowicy (klirens wewnętrzny 2,72 uL/min/mg; okres półtrwania około 509 minut in vitro) i wykazywał przewidywaną biodostępność doustną opartą na modelowaniu fizykochemicznym, ze skuteczną wartością przepuszczalności przez ludzką dwunastnicę (Peff) wynoszącą 1,78, pośrednią między dwoma ustalonymi doustnie biodostępnymi lekami (enalapryl przy 1,25 i piroksykam przy 2,14) [4].

3. Mechanizm Działania

3.1 Potencjalizacja Szlaku HGF/c-Met

Główne twierdzenie dotyczące mechanizmu działania dihexy polega na tym, że działa ona jako allosteryczny potencjator sygnalizacji czynnika wzrostu hepatocytów (HGF) poprzez jego receptorową kinazę tyrozynową c-Met [5][6][8]. HGF jest czynnikiem wzrostu o wielu funkcjach, który po związaniu i aktywacji c-Met uruchamia kaskady sygnalizacyjne wewnątrzkomórkowe, w tym szlaki PI3K/AKT, MAPK/ERK i mTOR – wszystkie odgrywają ustalone role w przeżyciu neuronów, wzroście aksonów, morfogenezie dendrytów i synaptogenezie [17][21].

Według badania Benoist i współpracowników z 2014 roku (później wycofanego), dihexa wiąże się z HGF z wysokim powinowactwem (Kd = 65 pM) i ułatwia dimeryzację i aktywację HGF w stężeniach podprogowych [5]. Zamiast działać jako bezpośredni agonista c-Met, dihexa miała tworzyć funkcjonalny heterodimer z endogennym HGF, wzmacniając sygnał do receptorów c-Met, który w przeciwnym razie byłby niewystarczający do uruchomienia kaskad w dół [5][11]. Ten mechanizm allosteryczny tłumaczyłby niezwykłą siłę działania związku w stężeniach pikomolarnych.

Kluczowe dowody potwierdzające ten mechanizm (z uwzględnieniem zastrzeżeń dotyczących integralności danych omówionych w Sekcji 7):

• Dihexa wzmagała fosforylację c-Met w komórkach HEK-293 w stężeniach HGF poniżej progu [5]
• Antagonista HGF „Hinge” blokował indukowaną przez dihexę spinogenezę w hodowlach hipokampa [5]
• Doustne podawanie dihexy przywracające funkcje poznawcze u szczurów było blokowane przez podanie do komór mózgu antagonisty HGF [5]
• Redukcja c-Met za pomocą shRNA znosiła indukowane przez dihexę tworzenie kolców [5]
• Inhibitor PI3K, wortmanina, odwracał poznawcze i neuroprotekcyjne efekty dihexy u myszy APP/PS1 [12]

3.2 Synaptogeneza i Spinogeneza

Najczęściej cytowaną właściwością dihexy jest jej zdolność do promowania tworzenia nowych kolców dendrytycznych i funkcjonalnych synaps. W badaniu McCoy i współpracowników z 2013 roku, leczenie dihexą spowodowało prawie 3-krotny wzrost liczby kolców dendrytycznych w hodowanych neuronach hipokampa w stężeniach pikomolarnych [4]. Efekt ten obserwowano w stężeniach siedem rzędów wielkości niższych niż te wymagane dla BDNF do uzyskania porównywalnej spinogenezy, co doprowadziło do często cytowanego twierdzenia o "10 milionach razy większej sile działania niż BDNF" [4].

Ważne jest, aby umieścić to porównanie w kontekście: różnica w sile działania jest specyficzna dla indukcji kolców dendrytycznych in vitro i odzwierciedla różne mechanizmy działania (allosteryczne wzmocnienie endogennej sygnalizacji HGF vs. bezpośrednia aktywacja receptora TrkB przez BDNF). Nie oznacza to 10 milionów razy większego wzmocnienia poznawczego u żywego organizmu.

3.3 Sygnalizacja W Dół

Wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne aktywowane przez dihexę poprzez HGF/c-Met obejmują:

• PI3K/AKT/mTOR: Potwierdzono jako niezbędne dla poznawczych efektów dihexy u myszy APP/PS1; inhibitor PI3K, wortmanina, zniósł korzyści płynące z dihexy [12]
• MAPK/ERK: Zaangażowane w wzrost dendrytów i przeżycie neuronów w dół od c-Met [17]
• Akt/TOR/MEK: Wymagane dla ochrony komórek włoskowatych przed toksycznością aminoglikozydów u danio pręgowanego przez dihexę [7]

3.4 Efekty Przeciwzapalne

W mysim modelu APP/PS1, dihexa zmniejszyła markery neurozapalenia, w tym zmniejszenie aktywacji astrocytów (GFAP) i mikrogleju (Iba-1), zmniejszenie prozapalnych cytokin IL-1beta i TNF-alfa oraz zwiększenie przeciwzapalnej IL-10 [12]. Efekty te sugerują, że dihexa może modulować neurozapalenie oprócz promowania synaptogenezy, chociaż względny udział tych mechanizmów w przywracaniu funkcji poznawczych pozostaje niejasny.

4. Badane Zastosowania

Wzmocnienie Poznawcze i Modele Demencji

Poziom dowodów: Przedkliniczny (tylko badania na zwierzętach)

Efekty poznawcze dihexy były badane w trzech głównych modelach gryzoni:

Model amnezji wywołanej skopolaminą: W badaniu McCoy i współpracowników z 2013 roku, skopolamina (antagonista muskarynowy naśladujący wczesne deficyty cholinergiczne w chorobie Alzheimera) upośledzała wyniki szczurów w labiryncie wodnym Morrisa. Dihexa podawana w postaci wstrzyknięcia do komór mózgu (0,1-1,0 nmol), wstrzyknięcia dootrzewnowego (0,05-0,50 mg/kg) lub sondy doustnej (1,25-2,0 mg/kg/dzień) odwracała te deficyty w sposób zależny od dawki [4]. W najwyższej dawce doustnej (2,0 mg/kg/dzień) szczury leczone dihexą działały nierozróżnialnie od zdrowych kontroli nieotrzymujących skopolaminy [4].

Wiekowe pogorszenie funkcji poznawczych: Starsze szczury (22-26 miesięcy) leczone doustnie dihexą w dawce 2 mg/kg/dzień wykazywały znacząco poprawione uczenie się przestrzenne w labiryncie wodnym Morrisa w porównaniu do nieleczonych, dopasowanych wiekowo kontroli [4].

Transgeniczny mysi model APP/PS1: Sun i współpracownicy (2021) – niezależna grupa od pierwotnego laboratorium WSU – badali dihexę u sześciomiesięcznych myszy APP/PS1 (genetyczny model patologii amyloidu w chorobie Alzheimera). Trzy miesiące podawania dihexy sondą żołądkową w dawce 1,44 lub 2,88 mg/kg/dzień zmniejszały latencję ucieczki, zwiększały liczbę przejść platformy w próbach sondowania, zachowywały gęstość neuronów, zwiększały ekspresję synaptofizyny i zmniejszały markery neurozapalenia [12]. Badanie to stanowiło ważne niezależne potwierdzenie efektów pro-poznawczych dihexy i zidentyfikowało szlak sygnalizacyjny PI3K/AKT jako pośredniczący [12].

Otoprotekcja

Poziom dowodów: Przedkliniczny (danio pręgowany)

Uribe i współpracownicy (2015) wykazali, że dihexa chroni komórki włoskowate przed toksycznością antybiotyków aminoglikozydowych w modelu linii bocznej larw danio pręgowanego [7]. Komórki włoskowate linii bocznej są strukturalnie i funkcjonalnie homologiczne do ssaczych komórek włoskowatych ucha wewnętrznego. Dihexa zapewniała zależną od dawki ochronę przed neomycyną i gentamycyną, nie blokując przy tym wnikania aminoglikozydów do komórek włoskowatych, zamiast tego aktywując sygnalizację pro-przeżyciową Akt/TOR/MEK [7]. Złożono patent (US9475854B2) na dihexę jako środek otoprotekcyjny.

Choroba Parkinsona

Poziom dowodów: Teoretyczny/przeglądowy

Wright, Kawas i Harding (2014) omówili teoretyczny potencjał związków aktywujących HGF/c-Met w chorobie Parkinsona, opierając się na znanych efektach neurotroficznych HGF na neurony dopaminergiczne [6]. Jednakże, nie opublikowano żadnych badań przedklinicznych bezpośrednio badających dihexę w modelach zwierzęcych choroby Parkinsona.

5. Podsumowanie Dowodów Klinicznych

6. Farmakokinetyka i Przenikanie przez Barierę Krew-Mózg

Stabilność Metaboliczna

Dihexa wykazuje niezwykłą stabilność metaboliczną jak na związek pochodzenia peptydowego. Metabolizm fazy I był bardzo niski, ze średnim klirensem wewnętrznym (Clint) wynoszącym 2,72 uL/min/mg i średnim okresem półtrwania in vitro wynoszącym 509,4 minuty [4]. U szczurów okres półtrwania w surowicy wynosił około 12,7 dnia po podaniu dożylnym i 8,8 dnia po podaniu dootrzewnowym [4]. Ta niezwykle długa trwałość stanowi ostry kontrast w porównaniu z związkiem macierzystym Nle1-AngIV, który ma okres półtrwania wynoszący około dwóch minut [4].

Przenikanie przez Barierę Krew-Mózg

Badania z użyciem znakowanej radioaktywnie dihexy wykazały, że związek przekraczał barierę krew-mózg i gromadził się w wielu regionach mózgu po podaniu obwodowym [4]. Modyfikacje strukturalne zwiększające penetrację przez BBB obejmują zwiększoną lipofilowość dzięki kapturowi heksanoilowemu i ogonowi aminoheksanoamidowemu oraz zmniejszoną masę cząsteczkową w porównaniu z pierwotnym heksapeptydem.

Biodostępność Doustna

Modelowanie fizykochemiczne przewidywało biodostępność doustną dla dihexy na podstawie przewidywanej skutecznej przepuszczalności przez ludzką dwunastnicę i korzystnego LogP. Dane behawioralne potwierdziły skuteczność podawania doustnego: doustna dihexa w dawce 2 mg/kg/dzień całkowicie odwracała deficyty poznawcze wywołane skopolaminą u szczurów, wskazując, że wystarczająca ilość związku dotarła do mózgu po wchłonięciu z przewodu pokarmowego [4]. Jednakże, bezwzględny odsetek biodostępności doustnej nie został formalnie określony.

7. Dawkowanie w Badaniach

Poniższa tabela podsumowuje dawki stosowane w opublikowanych badaniach przedklinicznych. Nie są to zalecenia terapeutyczne. Dihexa nie jest zatwierdzona do stosowania u ludzi przez żaden organ regulacyjny.

8. Bezpieczeństwo i Skutki Uboczne

Bezpieczeństwo Przedkliniczne

Nie opublikowano systematycznych badań toksykologicznych dihexy. W dostępnych badaniach behawioralnych nie odnotowano żadnych oczywistych działań niepożądanych w testowanych dawkach u szczurów i myszy, ale badania te nie były zaprojektowane do oceny punktów końcowych bezpieczeństwa [4][12].

Obawa o Onkogenezę HGF/c-Met

Najpoważniejszą teoretyczną obawą dotyczącą bezpieczeństwa dihexy jest dobrze ugruntowana rola sygnalizacji HGF/c-Met w biologii nowotworów. Szlak HGF/c-Met jest często nadmiernie ekspresjonowany lub konstytutywnie aktywowany w wielu ludzkich nowotworach, gdzie promuje proliferację komórek nowotworowych, przeżycie, inwazję i przerzuty [17]. Ta onkogenna rola jest tak dobrze ugruntowana, że opracowano i zatwierdzono wiele inhibitorów c-Met jako terapie przeciwnowotworowe, w tym kapmatynib, tepotinib i krizotinib.

Dihexa, z założenia, potencjalizuje ten sam szlak. Chociaż promowanie sygnalizacji HGF/c-Met może być korzystne dla zdrowia neuronów, systemowe konsekwencje przewlekłej aktywacji szlaku, który jednocześnie napędza progresję raka, pozostają całkowicie niezbadane. Nie przeprowadzono żadnych długoterminowych badań kancerogenności, nowotworowości ani promocji nowotworów z użyciem dihexy u żadnego gatunku.

Nieznany Profil Ryzyka

Dodatkowe obszary niezbadanych ryzyk obejmują:

• Długoterminowe efekty neurotroficzne: Konsekwencje długotrwałej, egzogennej stymulacji synaptogenezy są nieznane. Nadmierna lub zaburzona łączność synaptyczna teoretycznie mogłaby być niekorzystna.
• Bezpieczeństwo reprodukcyjne i rozwojowe: Brak danych.
• Interakcje leków: Nie przeprowadzono badań interakcji.
• Bezpieczeństwo w zależności od dawki: Niezwykle długi okres półtrwania w surowicy (12,7 dnia u szczurów) budzi obawy dotyczące akumulacji związku przy powtarzanym dawkowaniu.

Doniesienia Anecdotyczne (Niepodlegające recenzji naukowej)

Niektórzy użytkownicy i kliniki, które podawały dihexę, zgłaszały nieformalnie bóle głowy (możliwie z powodu nadmiernej aktywności synaptycznej), niepokój lub nadmierne pobudzenie, zaburzenia snu i sporadyczne dolegliwości żołądkowo-jelitowe. Doniesienia te nie pochodzą z badań kontrolowanych i nie można ich zweryfikować.

9. Obawy Dotyczące Integralności Danych

Znaczące zastrzeżenie dotyczy literatury dotyczącej dihexy. W 2021 roku dochodzenie przeprowadzone przez Washington State University wykazało, że Leen H. Kawas – współautorka kilku kluczowych publikacji o dihexie i była doktorantka Hardinga, która następnie współzałożyła i pełniła funkcję dyrektora generalnego Athira Pharma – manipulowała obrazami w swojej rozprawie doktorskiej i co najmniej czterech współautorskich artykułach badawczych opublikowanych między 2011 a 2014 rokiem [20]. Konsultanci ds. integralności badań przeanalizowali 30 obrazów z jej dysertacji i znaleźli problemy w 19.

Manipulacje obejmowały kopiowanie i wklejanie danych między eksperymentami, cyfrowe modyfikowanie intensywności pasm western blot oraz ponowne wykorzystywanie identycznych obrazów do reprezentowania różnych warunków eksperymentalnych. Co najważniejsze, artykuł Benoist i współpracowników z 2014 roku [5] – który dostarczył głównych dowodów na to, że mechanizm dihexy działa poprzez wiązanie HGF/c-Met i ustalił powinowactwo wiązania Kd = 65 pM – został formalnie wycofany w kwietniu 2025 roku po tym, jak dochodzenie Washington State University potwierdziło, że figury zawierały „sfałszowane i/lub zmyślone dane”, a Kawas i Harding zostali uznani za „wyłącznie odpowiedzialnych” [20].

Artykuł McCoy i współpracowników z 2013 roku [4], który opisywał efekty behawioralne i synaptogenne, ale poprzedzał charakterystykę mechanistyczną wiązania HGF, otrzymał wyraz zaniepokojenia, ale nie został wycofany na marzec 2026 roku.

Te problemy z integralnością niekoniecznie unieważniają wszystkie ustalenia dotyczące dihexy – niezależne badanie Sun i współpracowników z 2021 roku na myszach APP/PS1 stanowi odrębną weryfikację korzyści poznawczych i zaangażowania szlaku PI3K/AKT [12] – ale rzucają znaczący cień wątpliwości na specyficzne kinetykę wiązania HGF i szczegóły mechanistyczne opisane w wycofanym artykule.

10. Fosgonimeton (ATH-1017): Prolek w Fazie Klinicznej

Athira Pharma (początkowo M3 Biotechnology) została założona w celu komercjalizacji związków związanych z dihexą. Po ustaleniu, że sama dihexa nie posiada optymalnych cech lekowych do rozwoju klinicznego, firma opracowała fosgonimeton (ATH-1017), prolek podawany w postaci wstrzyknięć podskórnych, który jest szybko przekształcany w osoczu do aktywnego metabolitu (metabolitu tyrozynowego dihexy) [13].

Fosgonimeton wszedł do badań klinicznych fazy 1 w 2017 roku, badając pojedyncze i wielokrotne dawki rosnące od 2 do 90 mg podskórnie u 88 zdrowych ochotników i pacjentów z chorobą Alzheimera [13]. Związek był ogólnie dobrze tolerowany, a najczęstszym zdarzeniem niepożądanym były reakcje w miejscu wstrzyknięcia [13]. Athira następnie wprowadziła fosgonimeton do badań fazy 2 (ACT-AD w łagodnej do umiarkowanej chorobie Alzheimera i LIFT-AD jako badanie fazy 2/3) oraz badania fazy 2 w demencji w chorobie Parkinsona i demencji z ciałami Lewy'ego. Jednak dochodzenie dotyczące integralności danych w podstawowych badaniach Kawas doprowadziło do jej odejścia ze stanowiska dyrektora generalnego w 2021 roku, a program rozwoju klinicznego został znacząco dotknięty tymi kontrowersjami.

11. Porównanie z Powiązanymi Związkami

| Związek | Struktura | Okres Półtrwania | Przenikanie przez BBB | Aktywność Doustna | Główny Cel | |---|---|---|---|---|---| | Angiotensyna IV | Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe | ~1-2 min | Nie | Nie | AT4/IRAP | | Nle1-AngIV | Nle-Tyr-Ile-His-Pro-Phe | ~2 min | Nie | Nie | AT4/IRAP, HGF | | Norleual | Zmodyfikowany analog Nle1-AngIV | Krótki | Ograniczony | Nie | Antagonista HGF | | Dihexa | Heksanoilo-Tyr-Ile-AHA-NH2 | ~12,7 dnia (szczur IV) | Tak | Tak | Potencjator HGF/c-Met | | Fosgonimeton | Prolek dihexy | Prolek szybko przekształcany | Przez metabolit | Nie (podskórnie) | HGF/c-Met (przez aktywny metabolit) |

Norleual jest godny uwagi jako antagonista HGF/c-Met – strukturalnie spokrewniony z dihexą, ale o przeciwnych efektach farmakologicznych. Był używany jako związek narzędziowy do wykazania, że efekty poznawcze analogów angiotensyny IV wymagają sygnalizacji HGF/c-Met, a nie tylko hamowania IRAP [5][6].

12. Status Regulacyjny

Stany Zjednoczone (FDA): Dihexa nie jest zatwierdzona przez FDA do żadnych wskazań terapeutycznych. Jest komercyjnie dostępna jako środek chemiczny do celów badawczych pod oznaczeniem „tylko do celów badawczych”. Niektóre kliniki przepisują ją poza wskazaniami, działając w szarej strefie regulacyjnej. Jej pochodna prolekowa, fosgonimeton (ATH-1017), była badana w badaniach klinicznych podlegających regulacjom FDA w ramach IND.

WADA (Światowa Agencja Antydopingowa): Jako niezatwierdzona substancja farmakologiczna, dihexa podlega klasyfikacji WADA S0 (Substancje Niezatwierdzone), zakazana przez cały czas, zarówno w zawodach, jak i poza nimi.

ClinicalTrials.gov: Nie zarejestrowano żadnych badań klinicznych dotyczących samej dihexy. Zarejestrowano wiele badań dotyczących fosgonimetonu (ATH-1017).

13. Rozszerzona Farmakokinetyka

13.1 Niezwykła Stabilność Metaboliczna

Profil farmakokinetyczny dihexy jest jednym z najbardziej niezwykłych spośród wszystkich związków pochodzenia peptydowego. Modyfikacje strukturalne zastępujące wiązania wrażliwe na peptydazy nienaturalnymi połączeniami powodują wewnętrzny klirens (Clint) wynoszący zaledwie 2,72 uL/min/mg – wskazujący na minimalny metabolizm fazy I – oraz mikrosomalny okres półtrwania in vitro wynoszący 509,4 minuty [4]. Dla porównania, związek macierzysty Nle1-AngIV ma okres półtrwania w surowicy wynoszący około 2 minut, co oznacza, że poprawa stabilności dihexy stanowi czynnik około 250 in vitro i znacznie więcej in vivo [4].

13.2 Okres Półtrwania In Vivo: Trwałość 12,7 Dnia

W badaniach farmakokinetycznych na szczurach dihexa wykazała okres półtrwania w surowicy wynoszący około 12,7 dnia po podaniu dożylnym i 8,8 dnia po podaniu dootrzewnowym [4]. Te niezwykle długie okresy półtrwania dla cząsteczki o masie zaledwie 504,66 Da są nietypowe i stwarzają zarówno możliwości, jak i obawy:

• Potencjał akumulacji: Przy okresie półtrwania wynoszącym 12,7 dnia i codziennym dawkowaniu, stężenia stanu stacjonarnego nie zostałyby osiągnięte przez około 6-8 tygodni (4-5 okresów półtrwania), a akumulacja związku mogłaby prowadzić do znacznie wyższych stężeń stanu stacjonarnego niż sugeruje początkowa dawka.
• Okres wypłukiwania: Po zaprzestaniu dawkowania, około 50-60 dni byłoby wymagane do niemal całkowitego wyeliminowania (4-5 okresów półtrwania), co oznacza, że działania niepożądane, jeśli by wystąpiły, mogłyby utrzymywać się przez miesiące.
• Wiązanie z białkami: Długi okres półtrwania sugeruje rozległe wiązanie z białkami osocza, co stworzyłoby rezerwuar związanego leku, który powoli uwalnia aktywny związek. Specyficzne białka wiążące i frakcja wiązania nie zostały scharakteryzowane.

13.3 Przenikanie przez Barierę Krew-Mózg

Badania z użyciem znakowanej radioaktywnie dihexy potwierdziły przenikanie przez BBB po podaniu obwodowym (IP), z wykryciem związku w wielu regionach mózgu [4]. Cechy strukturalne przyczyniające się do przepuszczalności przez BBB obejmują kaptur heksanoilowy (zwiększający lipofilowość), zmniejszoną liczbę donorów i akceptorów wiązań wodorowych w porównaniu z pierwotnym heksapeptydem oraz umiarkowaną masę cząsteczkową (504,66 Da, poniżej progu wielkości BBB wynoszącego około 600 Da dla cząsteczek lipofilowych). Jednakże, stosunek mózg/osocze i czas akumulacji w mózgu nie zostały skwantyfikowane.

13.4 Biodostępność Doustna

Biodostępność doustna dihexy została przewidziana za pomocą modelowania fizykochemicznego, a nie bezpośrednio zmierzona za pomocą formalnych badań biodostępności doustnej (AUC doustne / AUC IV). Przewidywana skuteczna przepuszczalność przez ludzką dwunastnicę (Peff) wynosząca 1,78 mieści się między enalaprylem (1,25, znana biodostępność doustna około 60%) a piroksykamem (2,14, znana biodostępność doustna około 100%) [4]. Badania behawioralne potwierdziły aktywność funkcjonalną OUN po podaniu doustnym (2 mg/kg/dzień odwracało deficyty poznawcze wywołane skopolaminą), co stanowi pośredni dowód na odpowiednie wchłanianie doustne i dostarczanie do mózgu [4]. Jednakże, bezwzględny odsetek biodostępności doustnej nie został formalnie określony.

13.5 Ludzka Farmakokinetyka Fosgonimetonu

Badanie fazy 1 fosgonimetonu (ATH-1017), proleku dihexy, dostarcza jedynych ludzkich danych farmakokinetycznych dla klasy chemicznej dihexy [13]. Po wstrzyknięciu podskórnym 2-90 mg, fosgonimeton był szybko przekształcany do aktywnego metabolitu (metabolitu tyrozynowego dihexy) w osoczu. Obserwowano proporcjonalne do dawki zwiększenie ekspozycji na aktywny metabolit, z czasem do osiągnięcia maksymalnego stężenia (Tmax) zgodnym z szybkim wchłanianiem z podskórnego depozytu [13]. Szczegółowe parametry PK (AUC, Cmax, okres półtrwania aktywnego metabolitu u ludzi) z tego badania byłyby pouczające, ale nie zostały w pełni opublikowane.

14. Zależności Dawka-Odpowiedź

14.1 Dawka-Odpowiedź In Vitro dla Spinogenezy

Badanie McCoy i współpracowników z 2013 roku ustaliło zależność dawka-odpowiedź in vitro dla indukowanego przez dihexę tworzenia kolców dendrytycznych w hodowlach neuronów hipokampa [4]:

• Zakres pikomolarny (10^-12 do 10^-11 M): Prawie 3-krotny wzrost liczby kolców dendrytycznych, reprezentujący aktywny zakres dla dihexy
• Porównanie z BDNF: Wymagane były stężenia 10^-5 M (10 mikromoli) do uzyskania porównywalnej spinogenezy, co reprezentuje różnicę w sile działania wynoszącą około 7 rzędów wielkości (10 milionów razy) dla tego specyficznego punktu końcowego [4]

To porównanie siły działania jest często cytowane, ale wymaga starannego kontekstualizacji. Różnica 10 milionów razy jest specyficzna dla indukcji kolców in vitro i odzwierciedla proponowany mechanizm dihexy polegający na wzmacnianiu istniejącej, podprogowej sygnalizacji HGF (mechanizm allosteryczny, który jest z natury bardziej czuły niż bezpośrednia aktywacja receptora przez BDNF przy TrkB). Nie przekłada się to na 10 milionów razy większe wzmocnienie poznawcze u żywych organizmów.

14.2 Dawka-Odpowiedź In Vivo dla Funkcji Poznawczych

Przetestowano wiele dróg podawania w celu oceny efektów poznawczych w modelu szczura z deficytami wywołanymi skopolaminą [4]:

Wstrzyknięcie do komór mózgu (bezpośrednie dostarczanie do mózgu):

• 0,1 nmol: Częściowe odwrócenie deficytów w labiryncie wodnym Morrisa wywołanych skopolaminą
• 1,0 nmol: Prawie całkowite odwrócenie deficytów poznawczych

Podanie dootrzewnowe (dostarczanie ogólnoustrojowe):

• 0,05 mg/kg: Minimalna poprawa poznawcza
• 0,25 mg/kg: Umiarkowana poprawa wyników w labiryncie wodnym
• 0,50 mg/kg: Znaczące przywrócenie funkcji poznawczych

Podanie doustne (sonda żołądkowa):

• 1,25 mg/kg/dzień: Częściowa poprawa poznawcza
• 2,0 mg/kg/dzień: Całkowite odwrócenie deficytów wywołanych skopolaminą, przy czym leczone szczury działały nierozróżnialnie od zdrowych, nieuszkodzonych kontroli [4]

14.3 Dawka-Odpowiedź u Transgenicznych Myszy APP/PS1

Sun i współpracownicy (2021) przetestowali dwie dawki doustne w modelu Alzheimera APP/PS1 przez 3 miesiące [12]:

• 1,44 mg/kg/dzień: Zmniejszona latencja ucieczki, zwiększona synaptofizyna, zmniejszona aktywacja astrocytów/mikrogleju
• 2,88 mg/kg/dzień: Większa skala poprawy we wszystkich punktach końcowych, w tym większe zmniejszenie IL-1beta i TNF-alfa oraz większe zwiększenie IL-10

Obie dawki były skuteczne, przy czym wyższa dawka wykazywała zależne od dawki wzmocnienie, sugerując, że krzywa dawka-odpowiedź nie osiągnęła plateau przy 2,88 mg/kg/dzień.

14.4 Dawka-Odpowiedź dla Otoprotekcji

W modelu linii bocznej danio pręgowanego, Uribe i współpracownicy (2015) wykazali zależną od dawki ochronę komórek włoskowatych przed toksycznością aminoglikozydów [7]. Przeżywalność komórek włoskowatych stopniowo wzrastała wraz ze stężeniem dihexy, chociaż dokładna krzywa dawka-odpowiedź nie została sparametryzowana wartościami EC50.

15. Porównawcza Skuteczność

15.1 Dihexa vs. Noopept (N-Fenylaoetylo-L-Prolyloglicyna Etylowy Ester)

Zarówno dihexa, jak i noopept są nootropikami pochodzenia peptydowego, ale znacznie się różnią:

• Mechanizm: Noopept moduluje neurotransmisję glutaminergiczną i cholinergiczną oraz zwiększa ekspresję BDNF/NGF. Dihexa potencjalizuje sygnalizację HGF/c-Met w celu promowania synaptogenezy [4][6].
• Poziom dowodów: Noopept został zatwierdzony w Rosji jako lek nootropowy (2008) i ma kilka badań klinicznych na ludziach, chociaż żadne w zachodnich czasopismach recenzowanych naukowo o rygorystycznym projekcie. Dihexa nie ma danych klinicznych na ludziach (dla związku macierzystego).
• Biodostępność doustna: Noopept jest doustnie biodostępny z bardzo krótkim okresem półtrwania (minuty), wymagającym wielokrotnego dawkowania dziennie. Dihexa jest doustnie aktywna z niezwykle długim okresem półtrwania (12,7 dnia u szczurów), wymagającym rzadkiego dawkowania.
• Dane dotyczące bezpieczeństwa: Noopept ma dłuższy okres obserwacji bezpieczeństwa u ludzi z zastosowania klinicznego w Rosji. Dihexa praktycznie nie ma danych dotyczących bezpieczeństwa poza badaniami behawioralnymi u gryzoni.
• Kontekst twierdzenia o sile działania: Twierdzenie dihexy o "10 milionach razy większej sile działania niż BDNF" dotyczy specyficznego testu in vitro (indukcja kolców) i nie przekłada się bezpośrednio na przewagę poznawczą nad noopeptem lub jakimkolwiek innym nootropikiem in vivo [4].

15.2 Dihexa vs. Cerebrolysin

Cerebrolysin to mieszanina peptydów pochodzących z mózgu świń, zawierająca czynniki neurotroficzne, która była badana w wielu badaniach klinicznych fazy 3 w chorobie Alzheimera i udarze:

• Dowody kliniczne: Cerebrolysin ma znacznie więcej danych klinicznych na ludziach, w tym duże wieloośrodkowe RCT pokazujące poprawę funkcji poznawczych i globalnych u pacjentów z chorobą Alzheimera. Dihexa nie ma danych klinicznych na ludziach [6].
• Mechanizm: Cerebrolysin dostarcza złożoną mieszaninę peptydów neurotroficznych naśladujących BDNF, CNTF i inne czynniki wzrostu. Dihexa celuje w pojedynczy szlak (HGF/c-Met) z wysoką specyficznością.
• Droga podania: Cerebrolysin wymaga wlewu dożylnego (30 ml dziennie przez 4 tygodnie w typowych protokołach choroby Alzheimera). Dihexa jest doustnie aktywna.
• Status regulacyjny: Cerebrolysin jest zatwierdzona w wielu krajach (nie w USA) w leczeniu zaburzeń poznawczych. Dihexa nie jest zatwierdzona nigdzie.

15.3 Dihexa vs. Fosgonimeton (Jej Własny Prolek)

Fosgonimeton (ATH-1017) stanowi klinicznie dopuszczony rozwój mechanizmu dihexy:

• Podawanie: Fosgonimeton jest podawany podskórnie (2-90 mg), podczas gdy dihexa w badaniach przedklinicznych była podawana doustnie, IP lub ICV.
• Dane na ludziach: Fosgonimeton ma dane dotyczące farmakokinetyki i bezpieczeństwa fazy 1 u 88 osób [13]. Dihexa nie ma żadnych.
• Tolerancja: Reakcje w miejscu wstrzyknięcia były najczęstszym zdarzeniem niepożądanym w przypadku fosgonimetonu [13].
• Status rozwoju: Fosgonimeton wszedł do badań fazy 2/3, zanim został znacząco dotknięty obawami dotyczącymi integralności danych związanymi z podstawowymi badaniami [20].

16. Ulepszony Profil Bezpieczeństwa i Integralność Danych

16.1 Ryzyko Onkogenezy HGF/c-Met (Rozszerzone)

Główne obawy dotyczące bezpieczeństwa dihexy – przewlekła aktywacja szlaku HGF/c-Met – zasługują na rozszerzoną dyskusję. Sygnalizacja HGF/c-Met jest jednym z najbardziej dobrze ugruntowanych szlaków onkogennych w biologii nowotworów [17]:

• c-Met jest amplifikowany lub nadmiernie ekspresjonowany w niedrobnokomórkowym raku płuca, raku żołądka, raku wątrobowokomórkowym, raku nerkowokomórkowym, glejaku wielopostaciowym i wielu innych nowotworach litych.
• Aktywacja HGF/c-Met promuje przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT), cechę przerzutów nowotworowych.
• Wiele inhibitorów c-Met (kapmatynib, tepotinib, krizotinib, sawolitinib) zostało zatwierdzonych przez FDA jako leki przeciwnowotworowe, potwierdzając onkogenne znaczenie szlaku.

Dihexa, z założenia, potencjalizuje ten sam szlak. Chociaż hipoteza zakłada, że kontrolowana aktywacja HGF/c-Met promuje przeżycie neuronów i synaptogenezę, systemowe konsekwencje przewlekłego wzmacniania proonkogennego szlaku są całkowicie nieznane. Nie opublikowano żadnych badań kancerogenności, promocji nowotworów ani długoterminowych badań bezpieczeństwa [6][17].

16.2 Obawy Dotyczące Akumulacji i Przewlekłej Ekspozycji

Okres półtrwania dihexy w surowicy wynoszący 12,7 dnia stwarza obawy farmakokinetyczne, unikalne wśród nootropików pochodzenia peptydowego [4]:

• Akumulacja do stanu stacjonarnego: Codzienne dawkowanie doustne w dawce 2 mg/kg osiągnęłoby stężenia w osoczu w stanie stacjonarnym około 6-8 tygodni po rozpoczęciu leczenia, w stężeniach znacznie wyższych niż początkowa dawka.
• Niemożność szybkiego przerwania: Jeśli wystąpiłyby działania niepożądane, poziomy leku utrzymywałyby się przez około 2 miesiące po zaprzestaniu stosowania.
• Niepewność co do przedziałów tkankowych: Kinetyka akumulacji w mózgu jest nieznana; związek mógłby osiągnąć wyższe stosunki mózg/osocze przy przewlekłym dawkowaniu niż sugerują dane PK z ostrego podania.

16.3 Wpływ Integralności Danych na Ocenę Bezpieczeństwa

Wycofanie artykułu Benoist i współpracowników z 2014 roku [5] i wyrazy zaniepokojenia dotyczące innych podstawowych artykułów [20] mają bezpośredni wpływ na ocenę bezpieczeństwa:

• Wiązanie Kd = 65 pM z HGF – główna podstawa zrozumienia siły działania i mechanizmu dihexy – pochodzi z wycofanego artykułu i nie można na nim polegać.
• Jeśli rzeczywiste powinowactwo wiązania jest inne niż podane, zakresy dawek skutecznych i marginesy bezpieczeństwa ekstrapolowane z badań przedklinicznych mogą być nieprawidłowe.
• Ramy mechanistyczne (allosteryczne potencjalizowanie HGF), które informują ocenę ryzyka, mogą być same w sobie częściowo lub całkowicie niedokładne.
• Niezależne badanie Sun i współpracowników z 2021 roku [12] potwierdza efekty poznawcze i zaangażowanie szlaku PI3K/AKT, ale nie powtarza specyficznych danych wiązania HGF z wycofanego artykułu.

16.4 Obecna Klasyfikacja Ryzyka

Biorąc pod uwagę brak systematycznych danych toksykologicznych, nierozwiązane obawy dotyczące onkogenezy, ryzyko akumulacji farmakokinetycznej oraz problemy z integralnością danych wpływające na podstawowe twierdzenia mechanistyczne, dihexa powinna być klasyfikowana jako niosąca wysoki stopień nieznanego ryzyka. Osoby rozważające samodzielne przyjmowanie powinny zrozumieć, że:

• Nie ustalono profilu bezpieczeństwa dihexy u ludzi.
• Długi okres półtrwania oznacza, że działania niepożądane, jeśli wystąpią, nie mogą być szybko odwrócone.
• Szlak HGF/c-Met, który jest celem, jest zweryfikowanym czynnikiem napędzającym raka.
• Kluczowe artykuły wspierające jej mechanizm zostały wycofane lub oznaczone jako zawierające manipulacje danymi.
• Jedynymi dostępnymi danymi dotyczącymi bezpieczeństwa u ludzi są dane dotyczące fosgonimetonu (proleku) w kontrolowanych warunkach klinicznych [13].

17. Powiązane Peptydy

See also: Semax, Selank, Cerebrolysin

18. Referencje

1. [1] Wright JW, Stubley L, Pederson ES, Kramar EA, Hanesworth JM, Harding JW. (1999). Contributions of the Brain Angiotensin IV-AT4 Receptor Subtype System to Spatial Learning. Journal of Neuroscience. DOI PubMed
2. [2] Kramar EA, Armstrong DL, Ikeda S, Bhatt DL, Harding JW, Wright JW. (2002). A Role for the Angiotensin AT4 Receptor Subtype in Overcoming Scopolamine-Induced Spatial Memory Deficits. Regulatory Peptides. DOI PubMed
3. [3] Wright JW, Harding JW. (2008). Cognitive-Enhancing Effects of Angiotensin IV. BMC Neuroscience. DOI PubMed
4. [4] McCoy AT, Benoist CC, Wright JW, Kawas LH, Bule-Ghogare JM, Zhu M, Appleyard SM, Wayman GA, Harding JW. (2013). Evaluation of Metabolically Stabilized Angiotensin IV Analogs as Procognitive/Antidementia Agents. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. DOI PubMed
5. [5] Benoist CC, Kawas LH, Zhu M, Tyson KA, Stillmaker L, Appleyard SM, Wright JW, Wayman GA, Harding JW. (2014). The Procognitive and Synaptogenic Effects of Angiotensin IV-Derived Peptides Are Dependent on Activation of the Hepatocyte Growth Factor/c-Met System. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. DOI PubMed
6. [6] Wright JW, Kawas LH, Harding JW. (2014). The Development of Small Molecule Angiotensin IV Analogs to Treat Alzheimer's and Parkinson's Diseases. Progress in Neurobiology. DOI PubMed
7. [7] Uribe PM, Kawas LH, Harding JW, Bhatt S, Bhatt RS, Bhatt DL, Bhatt DL, Coffin AB. (2015). Hepatocyte Growth Factor Mimetic Protects Lateral Line Hair Cells from Aminoglycoside Exposure. Frontiers in Cellular Neuroscience. DOI PubMed
8. [8] Kawas LH, Bhagat K, Bhatt H. (2015). The Brain Hepatocyte Growth Factor/c-Met Receptor System: A New Target for the Treatment of Alzheimer's Disease. Journal of Clinical and Experimental Pharmacology. DOI PubMed
9. [9] Albiston AL, McDowall SG, Matsacos D, Sim P, Clune E, Mustafa T, Lee J, Mendelsohn FA, Simpson RJ, Connolly LM, Chai SY. (2001). Evidence That the Angiotensin IV (AT4) Receptor Is the Enzyme Insulin-Regulated Aminopeptidase. Journal of Biological Chemistry. DOI PubMed
10. [10] Chai SY, Fernando R, Peck G, Ye S, Mendelsohn FA, Jenkins TA, Albiston AL. (2004). The Angiotensin IV/AT4 Receptor. Cellular and Molecular Life Sciences. DOI PubMed
11. [11] Benoist CC, Wright JW, Bhatt H, Kawas LH, Bhatt DL, Appleyard SM, Bhatt RS, Wayman GA, Harding JW. (2020). Small Molecule Activation of the Neurotrophin Hepatocyte Growth Factor to Treat Alzheimer Disease. Neuroscience and Medicine. DOI
12. [12] Sun X, Deng Y, Fu X, Wang S, Duan R, Zhang Y. (2021). AngIV-Analog Dihexa Rescues Cognitive Impairment and Recovers Memory in the APP/PS1 Mouse via the PI3K/AKT Signaling Pathway. Brain Sciences. DOI PubMed
13. [13] Lim JJ, Liu YH, Khin ESW, Jiang JL, Friedlander M, Bhatt S, Bhatt RS. (2022). Safety, Tolerability, Pharmacokinetics, and Pharmacodynamics of the Positive Modulator of HGF/MET, Fosgonimeton, in Healthy Volunteers and Subjects with Alzheimer's Disease. Journal of Alzheimer's Disease. DOI PubMed
14. [14] Peng S, Bhatt H, Li S, Li F. (2022). Cognitive Benefits of Angiotensin IV and Angiotensin-(1-7): A Systematic Review of Experimental Studies. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. DOI PubMed
15. [15] Tashima T. (2020). From Angiotensin IV to Small Peptidemimetics Inhibiting Insulin-Regulated Aminopeptidase. Frontiers in Pharmacology. DOI
16. [16] Sato M, Kawas LH, Wright JW, Bhatt DL, Bhatt RS, Harding JW. (2020). Brain Angiotensin II and Angiotensin IV Receptors as Potential Alzheimer's Disease Therapeutic Targets. GeroScience. DOI PubMed
17. [17] Peng Y, Bhatt H, Bhatt RS, Kawas LH, Harding JW. (2021). HGF and MET: From Brain Development to Neurological Disorders. Frontiers in Cell and Developmental Biology. DOI PubMed
18. [18] Jung W, Bhatt H, Bhatt RS. (2022). Reduced HGF/MET Signaling May Contribute to the Synaptic Pathology in an Alzheimer's Disease Mouse Model. Frontiers in Aging Neuroscience. DOI
19. [19] Wright JW, Harding JW. (2009). The Brain Angiotensin IV/AT4 Receptor System as a New Target for the Treatment of Alzheimer's Disease. Drug Development Research. DOI
20. [20] Retraction Watch. (2021). Four Papers by Athira CEO Earn Expressions of Concern. Retraction Watch.
21. [21] Sefton BM, Hunter T, Beemon K, Eckhart W. (1995). Localization and Functional Coupling of HGF and c-Met/HGF Receptor in Rat Brain: Implication as Neurotrophic Factor. Molecular Brain Research. PubMed