Przedkliniczne dane o bezpieczeństwie stosowania fumaranu dimetylu

Przedkliniczne badania bezpieczeństwa fumaranu dimetylu obejmują szereg aspektów, w tym genotoksyczność, działanie rakotwórcze, toksykologię ogólną oraz wpływ na rozrodczość i rozwój. Warto zaznaczyć, że działania niepożądane zaobserwowane w tych badaniach nie były raportowane w badaniach klinicznych u ludzi.¹

Potencjał genotoksyczny

Badania genotoksyczności nie wykazały potencjału mutagennego fumaranu dimetylu. Testy in vitro z zastosowaniem testu Amesa oraz badania aberracji chromosomalnych w komórkach ssaków dały wyniki ujemne zarówno dla fumaranu dimetylu, jak i jego aktywnego metabolitu – fumaranu monometylu. Również test mikrojąderkowy in vivo przeprowadzony na szczurach dał wynik ujemny dla fumaranu dimetylu.²

Działanie rakotwórcze

Potencjał rakotwórczy fumaranu dimetylu oceniano w dwuletnich badaniach na myszach i szczurach. Myszom podawano doustnie dawki 25, 75, 200 i 400 mg/kg mc. na dobę, natomiast szczurom 25, 50, 100 i 150 mg/kg mc. na dobę.³

U myszy zaobserwowano zwiększoną częstość występowania raka komórek kanalikowych nerek po dawce 75 mg/kg mc./dobę, przy ekspozycji (AUC) odpowiadającej zalecanej dawce u ludzi. U szczurów odnotowano zwiększoną częstość występowania raka komórek kanalikowych nerek oraz gruczolaków jąder z komórek Leydiga po dawce 100 mg/kg mc./dobę, co odpowiada ekspozycji około 2 razy większej niż zalecana dawka u ludzi. Znaczenie kliniczne tych obserwacji dla ludzi nie zostało ustalone.⁴

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

Badania toksykologiczne

Badania toksykologiczne przeprowadzono na różnych gatunkach zwierząt, w tym gryzoniach, królikach i małpach, stosując fumaran dimetylu w postaci zawiesiny podawanej drogą doustną przez zgłębnik. U psów prowadzono badania przewlekłego stosowania fumaranu dimetylu podawanego w formie kapsułek.⁶

Wpływ na nerki

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

U psów, które przez 11 miesięcy otrzymywały codziennie doustną dawkę fumaranu dimetylu, graniczna dawka, przy której stwierdzano zanik kory, była trzykrotnie większa niż dawka zalecana (w oparciu o AUC). U małp, które przez 12 miesięcy otrzymywały fumaran dimetylu, zaobserwowano martwicę pojedynczych komórek przy dawkach dwukrotnie większych niż dawka zalecana oraz włóknienie śródmiąższowe i zanik kory przy dawce sześciokrotnie większej niż dawka zalecana (w oparciu o AUC). Znaczenie kliniczne tych obserwacji dla ludzi nie zostało w pełni określone.⁸

Wpływ na układ rozrodczy

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

Wpływ na przedżołądek

W badaniach trwających co najmniej 3 miesiące zaobserwowano zmiany w przedżołądku myszy i szczurów obejmujące rozrost komórek płaskonabłonkowych (hiperplazję), znaczne zgrubienie warstwy rogowej (hiperkeratozę), stany zapalne oraz występowanie brodawczaka płaskonabłonkowego i raka. Należy jednak podkreślić, że u ludzi nie występuje anatomiczny odpowiednik przedżołądka gryzoni, co znacząco zmniejsza relevancję tych obserwacji.¹⁰

Toksyczny wpływ na reprodukcję i rozwój

Wpływ na płodność

Badania na szczurach wykazały, że doustne podawanie fumaranu dimetylu samcom w dawkach 75, 250 i 375 mg/kg mc./dobę przed parzeniem i w okresie parzenia nie miało wpływu na płodność samców, nawet przy zastosowaniu największej badanej dawki (co najmniej dwukrotnie wyższej od dawki zalecanej na podstawie AUC).¹¹

U samic szczura doustne podawanie fumaranu dimetylu w dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc./dobę przed parzeniem, w okresie parzenia i do 7. dnia ciąży, powodowało zmniejszenie liczby okresów płodnych w cyklu 14-dniowym oraz zwiększało liczbę zwierząt z przedłużonym okresem międzyrujowym po największej badanej dawce (11 razy większej od dawki zalecanej na podstawie AUC). Zmiany te nie miały jednak negatywnego wpływu na płodność ani na liczbę żywych płodów.¹²

Przenikanie przez łożysko

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. Nie obserwowano wad rozwojowych po żadnej dawce fumaranu dimetylu u szczurów ani u królików.¹³

Wpływ na ciążę u szczurów

Podawanie fumaranu dimetylu ciężarnym samicom szczura w doustnych dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc./dobę w okresie organogenezy wywoływało działania niepożądane u samic po dawkach czterokrotnie większych od dawki zalecanej. Ponadto prowadziło do małej masy ciała płodów oraz opóźnienia kostnienia (w obrębie kości śródstopia i paliczków kończyn tylnych) po dawkach 11-krotnie większych od dawki zalecanej. Mniejszą masę ciała płodów i opóźnienie kostnienia uważano za działanie wtórne w stosunku do toksycznego działania na matkę, objawiającego się zmniejszeniem masy ciała i ilości przyjmowanego pokarmu.¹⁴

Wpływ na ciążę u królików

Doustne podawanie fumaranu dimetylu ciężarnym samicom królika w dawkach 25, 75 i 150 mg/kg mc./dobę w okresie organogenezy nie wpływało na rozwój zarodka i płodu. Zaobserwowano natomiast zmniejszenie masy ciała u matek po dawkach siedmiokrotnie większych od dawki zalecanej oraz zwiększoną liczbę poronień po dawkach 16-krotnie większych od dawki zalecanej (w oparciu o AUC).¹⁵

Wpływ na okres ciąży i laktacji

Doustne podawanie fumaranu dimetylu samicom szczura w dawkach 25, 100 i 250 mg/kg mc./dobę w trakcie ciąży i laktacji prowadziło do zmniejszenia masy ciała u potomstwa w pokoleniu F1 oraz opóźnienia dojrzałości płciowej u samców pokolenia F1 po dawkach 11-krotnie większych od dawki zalecanej. Nie wykazano wpływu na płodność potomstwa w pokoleniu F1. Mniejszą masę ciała potomstwa uważano za działanie wtórne 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). Badania te wykazały podobną toksyczność wobec narządów docelowych (nerki i przedżołądek) jak u dorosłych zwierząt.¹⁷

W pierwszym badaniu fumaran dimetylu nie wpływał na rozwój, działania neurobehawioralne ani płodność samców i samic nawet przy najwyższej badanej dawce 140 mg/kg mc./dobę (około 4,6-krotność zalecanej dawki u ludzi na podstawie ograniczonych danych dotyczących AUC u dzieci i młodzieży).¹⁸

W drugim badaniu u młodych samców szczurów nie zaobserwowano wpływu na narządy rozrodcze i narządy dodatkowe samców nawet przy najwyższej dawce fumaranu dimetylu wynoszącej 375 mg/kg mc./dobę (około 15-krotność przypuszczalnej wartości AUC przy zalecanej dawce dla dzieci i młodzieży).¹⁹

Wpływ na układ kostny

Zaobserwowano zmniejszoną zawartość minerałów i gęstość 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.²⁰

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 tych działań kostnych z mniejszą masą ciała, ale nie można wykluczyć bezpośredniego wpływu leku na kości.²¹

Wyniki dotyczące zmian kostnych mają ograniczone znaczenie dla pacjentów dorosłych, natomiast ich znaczenie dla dzieci i młodzieży nie zostało w pełni wyjaśnione.²²

Podsumowanie danych przedklinicznych

Przedkliniczne badania fumaranu dimetylu wykazały szereg potencjalnych działań niepożądanych, w tym zmiany w nerkach, przedżołądku, narządach rozrodczych oraz potencjał rakotwórczy w wysokich dawkach. Nie obserwowano natomiast potencjału genotoksycznego. Znaczenie kliniczne większości obserwowanych zmian jest ograniczone ze względu na występowanie ich przy ekspozycjach znacznie przekraczających zalecane dawki u ludzi lub z powodu różnic anatomicznych między badanymi gatunkami a ludźmi (np. brak przedżołądka u ludzi). Szczególną uwagę należy zwrócić na zmiany kostne obserwowane u młodych szczurów, których znaczenie kliniczne dla dzieci i młodzieży wymaga dalszych badań.²³