Przedkliniczne dane o bezpieczeństwie stosowania fumaranu dimetylu

Przedkliniczne dane dotyczące fumaranu dimetylu dostarczają istotnych informacji na temat bezpieczeństwa stosowania tego leku. W badaniach klinicznych nie obserwowano niepożądanych działań opisanych w sekcjach dotyczących toksykologii oraz toksycznego wpływu na reprodukcję, jednak działania te występowały u zwierząt przy ekspozycji na poziomie podobnym do stężeń klinicznych stosowanych u ludzi.¹

Genotoksyczność

Wyniki badań genotoksyczności wskazują na brak potencjału mutagennego fumaranu dimetylu. Przeprowadzone testy in vitro z zastosowaniem metody Amesa (test aberracji chromosomalnych w komórkach ssaków) dały wyniki ujemne zarówno dla fumaranu dimetylu, jak i jego metabolitu – fumaranu monometylu. Również test mikrojąderkowy in vivo przeprowadzony na szczurach potwierdził brak działania genotoksycznego fumaranu dimetylu.²

Działanie rakotwórcze

Badania rakotwórczości fumaranu dimetylu prowadzono przez okres do dwóch lat na myszach i szczurach. Badanym zwierzętom podawano fumaran dimetylu w różnych dawkach doustnych: myszom w dawkach 25, 75, 200 i 400 mg/kg m.c./dobę, a szczurom w dawkach 25, 50, 100 i 150 mg/kg mc./dobę.³

Zaobserwowano zwiększoną częstość występowania raka komórek kanalikowych nerek u myszy przy dawce 75 mg/kg mc./dobę, co odpowiada ekspozycji (AUC) zbliżonej do zalecanej dawki u ludzi. U szczurów częstość występowania raka komórek kanalikowych nerek oraz gruczolaków jąder z komórek Leydiga zwiększała się po dawce 100 mg/kg mc./dobę, co odpowiada ekspozycji około 2 razy większej niż po zalecanej dawce u ludzi. Znaczenie tych wyników dla oceny ryzyka u ludzi nie jest jednoznacznie określone.⁴

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

Toksykologia

Przeprowadzono szereg badań toksykologicznych na różnych gatunkach zwierząt. Niekliniczne badania na gryzoniach, królikach i małpach prowadzono z zastosowaniem fumaranu dimetylu w postaci zawiesiny (fumaran dimetylu w 0,8% roztworze hydroksypropylometylocelulozy) podawanej drogą doustną przez zgłębnik. Badanie przewlekłej toksyczności u psów prowadzono natomiast z zastosowaniem fumaranu dimetylu w postaci kapsułki podawanej doustnie.⁶

Toksyczny wpływ na nerki

Zmiany w nerkach obserwowano po wielokrotnym doustnym podawaniu fumaranu dimetylu u wszystkich badanych gatunków zwierząt: myszy, szczurów, psów i małp. U wszystkich gatunków stwierdzono regenerację nabłonka kanalików nerkowych, wskazującą na wcześniejsze uszkodzenie. U szczurów, którym lek podawano przez całe życie (w dwuletnim badaniu), zaobserwowano rozrost kanalików nerkowych.⁷

U psów, którym podawano codziennie doustne dawki fumaranu dimetylu przez 11 miesięcy, graniczna dawka, przy której stwierdzano zanik kory nerki, była trzykrotnie wyższa niż dawka zalecana dla ludzi (w oparciu o AUC). U małp, które otrzymywały fumaran dimetylu przez 12 miesięcy, martwicę pojedynczych komórek obserwowano przy dawkach dwukrotnie większych niż dawka zalecana, natomiast włóknienie śródmiąższowe i zanik kory nerek wystąpiły przy dawce sześciokrotnie większej niż dawka zalecana dla ludzi. Znaczenie tych obserwacji dla oceny ryzyka u ludzi nie jest jednoznaczne.⁸

Wpływ na układ rozrodczy

W jądrach szczurów i psów zaobserwowano zwyrodnienie nabłonka plemnikotwórczego. Zmiany te występowały u szczurów już przy dawkach zbliżonych do dawki zalecanej dla ludzi, natomiast u psów przy dawkach trzykrotnie wyższych od dawki zalecanej (w oparciu o AUC). Znaczenie tych obserwacji dla oceny ryzyka u ludzi nie jest jednoznacznie określone.⁹

Zmiany w przewodzie pokarmowym

Zmiany zaobserwowane w przedżołądku myszy i szczurów podczas badań trwających 3 miesiące i dłużej obejmowały rozrost komórek płaskonabłonkowych (hiperplazję) oraz znaczne zgrubienie warstwy rogowej (hiperkeratozę). Obserwowano także stany zapalne oraz występowanie brodawczaka płaskonabłonkowego i raka. Należy jednak podkreślić, że u ludzi nie występuje anatomiczny odpowiednik przedżołądka gryzoni, co ogranicza znaczenie tych obserwacji w kontekście bezpieczeństwa stosowania leku u pacjentów.¹⁰

Toksyczny wpływ na reprodukcję i rozwój

Przeprowadzono szereg badań oceniających wpływ fumaranu dimetylu na płodność i rozwój potomstwa. Doustne podawanie fumaranu dimetylu samcom szczura w dawkach 75, 250 i 375 mg/kg mc./dobę przed parzeniem i w okresie parzenia nie wpływało negatywnie na płodność samców, nawet przy najwyższej badanej dawce (co najmniej dwa razy większej od dawki zalecanej dla ludzi na podstawie AUC).¹¹

W przypadku samic szczura, którym podawano fumaran dimetylu doustnie w dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc./dobę przed parzeniem, w okresie parzenia i do 7. dnia ciąży, obserwowano zmniejszenie liczby faz płodnych w okresie 14-dniowym oraz zwiększoną liczbę zwierząt z przedłużonym okresem międzyrujowym po najwyższej badanej dawce (11 razy większej od dawki zalecanej dla ludzi na podstawie AUC). Należy jednak podkreślić, że zmiany te nie miały negatywnego wpływu na 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 w osoczu płodu do stężenia w osoczu matki wynosił odpowiednio 0,48-0,64 u szczurów i 0,1 u królików.¹³

Nie obserwowano wad rozwojowych po żadnej dawce fumaranu dimetylu zarówno u szczurów, jak i u królików. Podawanie fumaranu dimetylu w doustnych dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc./dobę ciężarnym samicom szczura w okresie organogenezy wywoływało działania niepożądane u samic po dawkach czterokrotnie wyższych od dawki zalecanej dla ludzi (na podstawie AUC) oraz prowadziło do niskiej masy ciała płodów i opóźnienia kostnienia (w obrębie kości śródstopia i paliczków kończyn tylnych) po dawkach 11-krotnie wyższych od dawki zalecanej. Niższą masę ciała płodów i opóźnienie kostnienia uznano za efekt wtórny w stosunku do toksycznego działania na matkę, objawiającego się zmniejszeniem masy ciała i ilości przyjmowanego pokarmu.¹⁴

Doustne podawanie fumaranu dimetylu w dawkach 25, 75 i 150 mg/kg mc./dobę ciężarnym samicom królika w okresie organogenezy nie wpływało na rozwój zarodka i płodu, natomiast prowadziło do zmniejszenia masy ciała u samic po dawkach siedmiokrotnie wyższych od dawki zalecanej dla ludzi, a do większej liczby poronień po dawkach 16-krotnie wyższych od dawki zalecanej (na podstawie AUC).¹⁵

Badano również wpływ leku na rozwój pourodzeniowy. Doustne podawanie fumaranu dimetylu w dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc./dobę samicom szczura w trakcie ciąży i laktacji prowadziło do obniżenia masy ciała u potomstwa w pokoleniu F1 oraz opóźnienia dojrzałości płciowej u samców pokolenia F1 po dawkach 11-krotnie wyższych od dawki zalecanej dla ludzi (na podstawie AUC). Nie wykazano wpływu na płodność potomstwa w pokoleniu F1. Niższą masę ciała potomstwa uznano za efekt wtórny w stosunku do toksycznego działania na matkę.¹⁶

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). Wykazały one podobną toksyczność wobec narządu docelowego (w nerkach i przedżołądku) jak u dorosłych zwierząt.¹⁷

W pierwszym badaniu fumaran dimetylu nie wpływał na rozwój, efekty neurobehawioralne ani płodność samców i samic aż do najwyższej dawki 140 mg/kg mc./dobę (około 4,6-krotność zalecanej dawki u ludzi na podstawie ograniczonych danych dotyczących AUC u dzieci i młodzieży). W drugim badaniu u młodych samców szczurów nie zaobserwowano wpływu na narządy rozrodcze i narządy dodatkowe samców aż do najwyższej dawki fumaranu dimetylu wynoszącej 375 mg/kg mc./dobę (około 15-krotność przypuszczalnej wartości AUC przy zalecanej dawce dla dzieci i młodzieży).¹⁸

Wpływ na tkankę kostną

W badaniach na młodych szczurach zaobserwowano zmniejszoną zawartość minerałów i gęstość kości w kości udowej i kręgach lędźwiowych. 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.¹⁹

Poziom, przy którym nie obserwuje się działań niepożądanych (NOAEL) w zakresie zmian densytometrycznych u młodych szczurów wynosi około 1,5-krotności przypuszczalnej wartości AUC przy zalecanej dawce dla dzieci i młodzieży. Możliwy jest związek wpływu na kości z mniejszą masą ciała, ale nie można wykluczyć również bezpośredniego wpływu leku na tkankę kostną.²⁰

Wyniki dotyczące wpływu na tkankę kostną mają ograniczone znaczenie dla pacjentów dorosłych. W przypadku dzieci i młodzieży znaczenie tych wyników nie zostało jednoznacznie określone.²¹