Przedkliniczne dane o bezpieczeństwie stosowania fumaranu dimetylu

Dane przedkliniczne dla fumaranu dimetylu obejmują szczegółowe badania genotoksyczności, rakotwórczości oraz toksyczności narządowej i reprodukcyjnej, które pozwalają na kompleksową ocenę profilu bezpieczeństwa leku przed jego zastosowaniem u ludzi. Należy zaznaczyć, że działania niepożądane obserwowane w badaniach przedklinicznych nie występowały w badaniach klinicznych, mimo podobnej ekspozycji na lek jak u zwierząt laboratoryjnych.¹

Genotoksyczność

Przeprowadzone badania genotoksyczności nie wykazały potencjału mutagennego fumaranu dimetylu. Wyniki testu Amesa oraz testu aberracji chromosomalnych w komórkach ssaków były ujemne zarówno dla fumaranu dimetylu, jak i fumaranu monometylu. Dodatkowo, test mikrojąderkowy przeprowadzony w warunkach in vivo na szczurach również dał wynik ujemny.²

Rakotwórczość

Badania rakotwórczości fumaranu dimetylu prowadzono przez okres do dwóch lat na dwóch gatunkach gryzoni: myszach i szczurach. Fumaran dimetylu podawano myszom w doustnych dawkach 25, 75, 200 i 400 mg/kg mc. na dobę, natomiast szczurom w dawkach 25, 50, 100 i 150 mg/kg mc. na dobę.³

U myszy zaobserwowano zwiększoną częstość występowania raka komórek kanalikowych nerek po zastosowaniu dawki 75 mg/kg mc. na dobę, przy ekspozycji (AUC) odpowiadającej zalecanej dawce u ludzi. U szczurów analogiczny efekt rakotwórczy w nerkach oraz dodatkowo zwiększoną częstość występowania gruczolaków jąder z komórek Leydiga zaobserwowano po dawce 100 mg/kg mc. na dobę, czyli przy ekspozycji około dwukrotnie większej niż po zalecanej dawce u ludzi. Znaczenie kliniczne tych obserwacji dla oceny ryzyka u ludzi pozostaje nieustalone.⁴

Dodatkowo zaobserwowano zwiększoną częstość występowania brodawczaka płaskonabłonkowego i raka w przedżołądku (bezgruczołowej części żołądka) zarówno u myszy przy ekspozycji odpowiadającej dawce zalecanej u ludzi, jak i u szczurów przy ekspozycji poniżej tej dawki (w oparciu o AUC). Należy jednak podkreślić, że u ludzi nie występuje anatomiczny odpowiednik przedżołądka gryzoni, co ogranicza znaczenie kliniczne tych obserwacji.⁵

Toksykologia

Badania toksykologiczne przeprowadzono na różnych gatunkach zwierząt, stosując fumaran dimetylu w różnych postaciach farmaceutycznych. U gryzoni, królików i małp lek podawano w postaci zawiesiny (fumaran dimetylu w 0,8% roztworze hydroksypropylometylocelulozy) drogą doustną przez zgłębnik, natomiast badania u psów prowadzono z zastosowaniem doustnie podawanego fumaranu dimetylu w postaci kapsułki.⁶

Toksyczność nerkowa

Po wielokrotnym doustnym podawaniu fumaranu dimetylu obserwowano zmiany w nerkach u wszystkich badanych gatunków (myszy, szczury, psy i małpy). Regeneracja nabłonka kanalików nerkowych sugerująca wcześniejsze uszkodzenie wystąpiła u wszystkich badanych gatunków. Dodatkowo u szczurów otrzymujących fumaran dimetylu przez całe życie (badanie dwuletnie) zaobserwowano rozrost kanalików nerkowych.⁷

Szczegółowe obserwacje u psów otrzymujących fumaran dimetylu przez 11 miesięcy wykazały, że graniczna dawka, przy której stwierdzano zanik kory, była trzykrotnie większa niż dawka zalecana u ludzi (w oparciu o AUC). U małp, którym podawano fumaran dimetylu przez 12 miesięcy, martwica pojedynczych komórek wystąpiła przy dawkach dwukrotnie większych niż dawka zalecana, natomiast włóknienie śródmiąższowe i zanik kory obserwowano przy dawce sześciokrotnie większej niż dawka zalecana (w oparciu o AUC). Kliniczne znaczenie tych obserwacji dla oceny ryzyka u ludzi pozostaje niejasne.⁸

Toksyczność gonadalna męska

W badaniach toksykologicznych u szczurów i psów obserwowano zwyrodnienie nabłonka plemnikotwórczego w jądrach. U szczurów efekt ten występował już po dawkach podobnych do dawki zalecanej u ludzi, natomiast u psów po dawkach trzykrotnie wyższych od dawki zalecanej (w oparciu o AUC). Znaczenie kliniczne tych obserwacji dla oceny ryzyka u ludzi pozostaje nieustalone.⁹

Toksyczność przewodu pokarmowego

W badaniach trwających co najmniej 3 miesiące zaobserwowano charakterystyczne zmiany w przedżołądku myszy i szczurów. Zmiany te obejmowały:

• rozrost komórek płaskonabłonkowych (hiperplazję)
• znaczne zgrubienie warstwy rogowej (hiperkeratozę)
• stany zapalne
• występowanie brodawczaka płaskonabłonkowego i raka

Należy podkreślić, że u ludzi nie występuje anatomiczny odpowiednik przedżołądka gryzoni, co ogranicza znaczenie kliniczne tych obserwacji.¹⁰

Toksyczny wpływ na reprodukcję i rozwój potomstwa

Wpływ na płodność

Przeprowadzono szczegółowe badania oceniające wpływ fumaranu dimetylu na płodność zarówno u samców, jak i samic szczurów:

U samców szczurów, którym podawano fumaran dimetylu doustnie w dawkach 75, 250 i 375 mg/kg mc. na dobę przed parzeniem i w okresie parzenia, nie zaobserwowano żadnego wpływu na płodność, nawet przy najwyższej stosowanej dawce (co najmniej dwukrotnie wyższej od dawki zalecanej u ludzi na podstawie AUC).¹¹

U samic szczurów, którym podawano fumaran dimetylu doustnie w dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc. na dobę przed parzeniem, w okresie parzenia i do 7. dnia ciąży, zaobserwowano zmniejszenie liczby faz płodnych w ciągu 14-dniowego cyklu oraz zwiększenie liczby zwierząt z przedłużonym okresem międzyrujowym po największej badanej dawce (11 razy większej od dawki zalecanej u ludzi na podstawie AUC). Ważne jest jednak, że obserwowane zmiany nie miały negatywnego wpływu na ogólną płodność ani na liczbę żywych płodów.¹²

Przenikanie przez łożysko

Badania wykazały, że fumaran dimetylu przenika przez błonę łożyskową do krwi płodu zarówno u szczurów, jak i królików. Stosunek stężenia leku w osoczu płodu do stężenia w osoczu matki wynosił odpowiednio 0,48-0,64 u szczurów i 0,1 u królików.¹³

Toksyczność rozwojowa u szczurów

Podawanie fumaranu dimetylu w doustnych dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc. na dobę ciężarnym samicom szczura w okresie organogenezy prowadziło do działań niepożądanych u samic po dawkach czterokrotnie większych od dawki zalecanej (na podstawie AUC). Obserwowano również małą masę ciała płodów oraz opóźnienia kostnienia (w obrębie kości śródstopia i paliczków kończyn tylnych) po dawkach 11-krotnie wyższych od dawki zalecanej u ludzi. Te efekty embriotoksyczne uznawane są za wtórne w stosunku do toksycznego działania na matkę, objawiającego się zmniejszeniem masy ciała i ilości przyjmowanego pokarmu.¹⁴

Co istotne, w badaniach nie zaobserwowano żadnych wad rozwojowych po żadnej dawce fumaranu dimetylu zarówno u szczurów, jak i u królików.¹⁵

Toksyczność rozwojowa u królików

Doustne podawanie fumaranu dimetylu w dawkach 25, 75 i 150 mg/kg mc. na dobę ciężarnym samicom królika w okresie organogenezy nie miało żadnego wpływu na rozwój zarodka i płodu. Zaobserwowano natomiast zmniejszenie masy ciała u samic po dawkach siedmiokrotnie większych od dawki zalecanej u ludzi oraz zwiększoną liczbę poronień po dawkach 16-krotnie większych od dawki zalecanej (na podstawie AUC).¹⁶

Wpływ na rozwój postnatalny

W badaniach oceniających wpływ fumaranu dimetylu na rozwój postnatalny, podawano lek samicom szczura w doustnych dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc. na dobę w trakcie ciąży i laktacji. Zaobserwowano zmniejszenie masy ciała u potomstwa w pokoleniu F1 oraz opóźnienie dojrzałości płciowej u samców pokolenia F1 po dawkach 11-krotnie większych od dawki zalecanej u ludzi (na podstawie AUC). Efekty te uznawane są za wtórne w stosunku do toksycznego działania na matkę. Co istotne, nie wykazano wpływu na płodność potomstwa w pokoleniu F1.¹⁷

Toksyczność u młodych zwierząt

Przeprowadzono dwa badania toksyczności u młodych szczurów, którym codziennie podawano doustnie fumaran dimetylu od 28. do 90-93. dnia po urodzeniu, co u ludzi odpowiada wiekowi około 3 lat i powyżej. Badania te wykazały podobną toksyczność wobec narządów docelowych (nerki i przedżołądek) jak u dorosłych zwierząt.¹⁸

W pierwszym badaniu fumaran dimetylu nie wpływał na rozwój, efekty neurobehawioralne ani płodność samców i samic aż do największej dawki 140 mg/kg mc. na dobę (około 4,6-krotność zalecanej dawki u ludzi na podstawie ograniczonych danych dotyczących AUC u dzieci i młodzieży).¹⁹

W drugim badaniu u młodych samców szczurów nie zaobserwowano wpływu na narządy rozrodcze i narządy dodatkowe samców aż do największej dawki fumaranu dimetylu wynoszącej 375 mg/kg mc. na dobę (około 15-krotność przypuszczalnej wartości AUC dla zalecanej dawki u dzieci i młodzieży).²⁰

Wpływ na tkankę kostną

Istotną obserwacją z badań u młodych zwierząt było zmniejszenie zawartości minerałów i gęstości kości w kości udowej i kręgach lędźwiowych u młodych samców szczurów. Podobne zmiany w densytometrii kości obserwowano również u młodych szczurów po doustnym podaniu fumaranu diroksymelu, innego estru kwasu fumarowego, który jest metabolizowany do tego samego aktywnego metabolitu (fumaranu monometylu) in vivo.²¹

Poziom, przy którym nie obserwuje się działań niepożądanych (NOAEL) w zakresie zmian densytometrycznych u młodych szczurów, wynosi około 1,5-krotności przypuszczalnej wartości AUC dla zalecanej dawki u dzieci i młodzieży. Zmniejszenie gęstości kości może być związane z mniejszą masą ciała zwierząt, ale nie można wykluczyć również bezpośredniego wpływu leku na tkankę kostną.²²

Wyniki dotyczące zmian w tkance kostnej mają ograniczone znaczenie dla pacjentów dorosłych. W przypadku stosowania leku u dzieci i młodzieży kliniczne znaczenie tych obserwacji nie zostało jednoznacznie określone.²³