Тирзепатид представляет собой синтетический пептид длительного действия, разработанный для активации как рецептора глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (GIPR), так и рецептора глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1R). Исследователи изучают его, поскольку эта единственная молекула связывает две системы передачи сигналов инкретинов, демонстрируя при этом различную фармакологию рецепторов.
Пептид содержит 39 аминокислотных остатков и модификацию в виде жирной дикислоты C20. Эта модификация способствует связыванию с альбумином и продлевает системную экспозицию. В результате тирзепатид стал важной моделью для изучения коагонизма рецепторов, смещенной сигнализации, регуляции метаболизма, биологии жировой ткани, печеночного метаболизма, почечной функции и кардиометаболической физиологии.
В данном научном ресурсе рассматриваются его молекулярная структура, фармакология рецепторов, экспериментальные данные, концентрации, используемые в исследованиях, аналитическая проверка, стабильность, а также новые направления исследований.
Тирзепатид, первоначально обозначенный как LY3298176, представляет собой синтетический пептид, в основном основанный на последовательности человеческого GIP.
FDA описывает эту молекулу как агонист рецепторов GIP и GLP-1. Она содержит аминоизомасляную кислоту (Aib) в положениях 2 и 13. Жирная дикислота с цепью C20 присоединяется через линкер к Lys20. Молекула также имеет C-концевой амид.
Молекулярная формула и молекулярная масса указаны отдельно в базе данных PubChem и на сайте FDA.
Упрощённое представление последовательности выглядит следующим образом:
H-Y-Aib-E-G-T-F-T-S-D-Y-S-I-Aib-L-D-K-I-A-Q-K-A-F-V-Q-W-L-I-A-G-G-P-S-S-G-A-P-P-P-S-NH₂
Боковая цепь Lys20 содержит линкер и группу жирной дикислоты C20.
Тирзепатид не содержит остатков цистеина. Поэтому обычные внутримолекулярные дисульфидные связи не входят в его структуру.
Вместо этого свойства пептида зависят от его линейной аминокислотной последовательности, искусственно введенных замен, терминального амидирования и липидной конъюгации.
Особое значение имеют два структурных изменения.
Во-первых, остатки Aib повышают устойчивость к быстрой ферментативной деградации. Во-вторых, модификация жирной дикислотой в значительной степени способствует обратимому связыванию с альбумином. Это замедляет клиренс и способствует продлению периода воздействия.
Ни один из известных функциональных мотивов, связывающих металлы, не входит в состав признанных фармакологических свойств тирзепатида.
Как и в случае с другими инкретиновыми пептидами, связывание с рецептором происходит при α-спиральной конформации пептида в комплексах с рецепторами класса B, связанными с G-белками. Однако исследователям не следует считать, что тирзепатид имеет одну фиксированную структуру в растворе при любых экспериментальных условиях.
Тирзепатид был разработан в рамках усилий по объединению фармакологических свойств рецепторов GIP и GLP-1 в одной молекуле.
График проведения исследования
Эта история демонстрирует, как исследования тирзепатида прошли путь от фармакологии рецепторов до крупных трансляционных исследований, направленных на оценку клинических результатов.
Тирзепатид активирует два GPCR класса B:
Однако это не просто идеально сбалансированный агонист с соотношением 50:50.
Коскун и его коллеги сообщили, что значения EC50 для цАМФ составляют примерно 0,0224 нМ при GIPR и 0,934 нМ при связывании с GLP-1R в системах рекомбинантных рецепторов. При этих условиях анализа его активность в отношении GIPR была сопоставима с активностью нативного GIP. Его активность в отношении GLP-1R была ниже, чем у нативного GLP-1.
Различные системы экспрессии рецепторов и методы анализа дают разные численные значения EC50. Поэтому эти значения не следует рассматривать как универсальные константы.
Как GIPR, так и GLP-1R в основном связываются с Gαs.
Активация приводит к увеличению концентрации внутриклеточного циклического АМФ. В последующей сигнальной цепи могут участвовать:
Важно отметить, что тирзепатид также демонстрирует дисбаланс сигнальной передачи в GLP-1R.
Уиллард и его коллеги обнаружили, что тирзепатид стимулировал сигнальный путь цАМФ по сравнению с рекрутированием β-аррестина. Кроме того, этот пептид вызывал более слабую интернализацию рецептора GLP-1, чем нативный GLP-1.
В тестах с GTPγS тирзепатид проявлял полную агонистическую активность в отношении GIPR с EC50, близким к 0,379 нМ. В отношении GLP-1R он проявил свойства частичного агониста в данном конкретном тесте.
Эти различия показывают, почему данные фармакологии рецепторов следует интерпретировать с учётом особенностей используемой аналитической платформы.
Эксперименты с β-клетками поджелудочной железы позволяют сформулировать одну из механистических моделей.
Активация GIPR и GLP-1R приводит к повышению уровня цАМФ, когда уровень глюкозы позволяет инсулину секретироваться. Таким образом, тирзепатид может усиливать глюкозозависимую секреторную сигнализацию.
В фармакологическом обзоре FDA также отмечается увеличение секреции инсулина в первой и второй фазах и снижение концентрации глюкагона.
Тирзепатид пока не имеет общепризнанной “сигнатуры экспрессии генов”.”
В опубликованных исследованиях, посвященных механизмам действия, гораздо больше внимания уделяется связыванию с рецепторами, образованию цАМФ, сигнальному пути β-аррестина, транспортировке рецепторов, физиологии островков Лангерганса и системным биомаркерам.
Следовательно, утверждения о том, что тирзепатид последовательно усиливает или ослабляет экспрессию определённых обширных наборов генов в различных тканях, на данный момент преувеличивали бы имеющиеся данные.
Транскриптомические эксперименты по-прежнему остаются перспективным направлением исследований. Однако на эти результаты могут влиять такие факторы, как ткань, метаболическое состояние, продолжительность воздействия, количество рецепторов и вид организма.
В рамках программы LY3298176 2018 года были объединены несколько экспериментальных систем.
Исследователи использовали:
Эти эксперименты подтвердили двойную рецепторную активность и позволили получить первые данные о том, что активация GIPR и GLP-1R может сосуществовать в рамках одного модифицированного пептида.
Впоследствии исследования расширились и охватили следующие области:
Таким образом, для синтетического пептида объем доказательств является необычайно обширным.
Однако не все эти области исследований характеризуются одинаковой степенью механистической достоверности. Связь с клиническими исходами не следует автоматически интерпретировать как прямое клеточное воздействие на каждый поражённый орган.
Тирзепатид Исследования изначально были в значительной степени сосредоточены на глюкозозависимой эндокринной сигнализации.
По данным FDA, тирзепатид усиливает секрецию инсулина первой и второй фаз. Он также снижает концентрацию глюкагона натощак и после приема пищи.
В ходе фармакодинамического исследования прием 15 мг снижал уровень глюкагона натощак примерно на 28% и уровень глюкагона после еды примерно на 43% по прошествии 28 недель, в то время как при приеме плацебо изменений практически не наблюдалось.
В ходе исследований SURPASS впоследствии были количественно оценены системные эффекты.
В исследовании SURPASS-2 через 40 недель тирзепатид обеспечил более значительное снижение уровня HbA1c по сравнению с семаглутидом в дозе 1 мг, назначаемым один раз в неделю. В ходе исследования также было отмечено более значительное среднее снижение массы тела в группах, принимавших тирзепатид.
Эти результаты подтверждают ряд исследовательских гипотез:
Тем не менее, вопрос об относительном вкладе каждого рецептора по-прежнему остается актуальной проблемой в области изучения механизмов действия.
Тирзепатид а также влияет на энергетический баланс всего организма.
В рамках исследования SURMOUNT-1 2 539 участников без диабета приняли участие в 72-недельном рандомизированном исследовании.
Средние изменения массы тела составили:
Кроме того, 57% участников, получавших дозу 15 мг, достигли снижения веса как минимум на 20%.
Речь идет о результатах клинических наблюдений на людях. Их не следует интерпретировать как эквивалентные результаты экспериментов на клетках или животных.
В настоящее время в ассортименте представлены следующие модели:
FDA отмечает, что задержка опорожнения желудка наиболее выражена после введения начальной дозы и уменьшается при повторном приеме препарата.
Исследования с использованием МРТ дают количественные данные, выходящие за рамки показателя массы тела.
В подисследовании SURPASS-3 с использованием МРТ приняли участие 296 участников. Среднее исходное содержание жира в печени составляло около 15.71%.
На 52-й неделе в объединенных группах, принимавших тирзепатид в дозах 10 мг и 15 мг, было отмечено абсолютное снижение жировой дистрофии печени на 8,09 процентных пунктов. Инсулин деглудек привёл к снижению 3,38 процентных пункта.
Расчетная разница между группами составила −4,71 процентных пункта.
Исследователи также отметили уменьшение объёма висцеральной и подкожной жировой ткани в области живота.
Эти данные свидетельствуют в пользу дальнейшего изучения липидного обмена в печени. Они не доказывают, что каждое воздействие на печень является результатом прямой передачи сигналов через печеночные рецепторы.
Исследование SYNERGY-NASH расширило сферу исследований печени, включив в неё заболевания, диагностированные на основании результатов биопсии.
В исследование фазы 2 вошли 190 участников с MASH и фиброзом стадии F2 или F3.
Через 52 недели исчезновение симптомов MASH без усугубления фиброза наблюдалось у:
Улучшение по крайней мере одной стадии фиброза без ухудшения показателя MASH наблюдалось у 30% участников группы плацебо и у 51–55% участников группы, получавшей тирзепатид.
Эти результаты представляют собой важные с клинической точки зрения данные научных исследований. Однако данное исследование относилось к фазе 2 и было относительно небольшим по масштабу.
Для определения стойкости результатов и долгосрочных исходов со стороны печени по-прежнему необходимы более длительные исследования.
Исследования, посвящённые исходам заболеваний почек, представляют собой ещё одно активное направление научных исследований.
В рамках пост-хок анализа исследования SURPASS-4 проводилось сравнение тирзепатида с инсулином гларгином.
Среднее годовое снижение eGFR составило:
Разница между группами составила 2,2 мл/мин/1,73 м²/год.
По совокупному показателю, характеризующему состояние почек, коэффициент риска составил 0.58 для тирзепатида по сравнению с инсулином гларгином.
Речь шла о вторичных или пост-хок-анализах. Поэтому их результаты должны служить для выдвижения и подтверждения гипотез, а не интерпретироваться так же, как результаты первичного исследования, посвящённого конкретно почкам.
В рамках исследования SURMOUNT-OSA изучались взрослые с ожирением и обструктивным апноэ во сне средней и тяжелой степени.
В ходе двух клинических испытаний фазы 3 наблюдение за участниками продолжалось 52 недели.
В исследовании, в котором участники изначально не принимали PAP, среднее изменение индекса апноэ-гипопноэ составило:
В исследовании с применением PAP соответствующие изменения были следующими:
В обоих сравнениях преимущество было за тирзепатидом.
В декабре 2024 года FDA одобрило применение тирзепатида для определенной группы пациентов с ОАС.
Для ученых-исследователей, работающих в лабораториях, эти результаты поднимают вопросы о том, как взаимодействуют ожирение, воспаление, механика дыхания и метаболические сигнальные пути.
Исследования в области сердечно-сосудистой системы стремительно развиваются.
В рамках исследования SUMMIT изучались участники с ожирением и сердечной недостаточностью с сохраненной фракцией выброса.
Случаи сердечно-сосудистой смерти или обострения сердечной недостаточности наблюдались у:
Сообщенный коэффициент риска составил 0.62.
Показатели состояния здоровья также демонстрировали более значительное улучшение при лечении тирзепатидом.
Совсем недавно в исследование SURPASS-CVOT было включено более 13 000 участников с сахарным диабетом 2 типа и установленным атеросклеротическим сердечно-сосудистым заболеванием.
Первичная сердечно-сосудистая конечная точка наблюдалась у:
Коэффициент риска составил 0.92 с доверительным интервалом 95,3% в пределах 0,83–1,01.
Тирзепатид удовлетворил критерию не меньшей эффективности, установленному в рамках исследования. Однако он не достиг заранее установленного порога превосходства по первичному критерию оценки.
Это различие имеет важное научное значение.
| Область исследований | Исследование | Модель / Образец | Основные количественные результаты |
|---|---|---|---|
| Сигнальная передача через рецепторы | Коскун и др. | Анализы на основе рекомбинантных клеток | EC50 для цАМФ: ~0,0224 нМ для GIPR и ~0,934 нМ для GLP-1R |
| Масса тела | SURMOUNT-1 | 2 539 взрослых | Среднее изменение через 72 недели: −15,01 TP3T, −19,51 TP3T и −20,91 TP3T для доз 5, 10 и 15 мг |
| Жир в печени | МРТ SURPASS-3 | 296 участников | Объединенные группы, принимавшие дозы 10 и 15 мг: изменение уровня жира в печени на 52-й неделе составило −8,09 процентных пункта |
| Результаты лечения заболеваний почек | Анализ SURPASS-4 | 1 995 участников, прошедших лечение | Наклон кривой eGFR −1,4 против −3,6 мл/мин/1,73 м²/год по сравнению с инсулином гларгином |
| Гистология MASH | SYNERGY-NASH | 190 участников | Улучшение показателя MASH без усугубления фиброза: 44–62% по сравнению с плацебо 10% |
| Обструктивное апноэ во сне | SURMOUNT-OSA | Два клинических испытания фазы 3 | Разница в показателях AHI составила примерно −20,0 и −23,8 эпизодов в час |
| Сердечно-сосудистые исходы | SURPASS-CVOT | 13 165 участников, включенных в анализ по протоколу (ITT) с поправками | MACE-3 HR 0,92 по сравнению с дулаглутидом; не меньшая эффективность подтверждена |
Наиболее убедительно подтвержденный молекулярный механизм заключается в следующем:
GIPR/GLP-1R → Gαs → аденилатциклаза → цАМФ → последующие сигнальные пути
За пределами этих рамок литература становится в большей степени зависимой от конкретных моделей.
Исследователи продолжают изучать:
На данный момент не следует представлять какой-либо краткий перечень “генов тирзепатида” в качестве общепризнанного.
Не существует универсальной концентрации тирзепатида, подходящей для всех анализов.
Опубликованные результаты экспериментов с рецепторами поясняют, почему.
Коскун и др. сообщили о значениях EC50 для цАМФ, близких к:
Уиллард и др. получили иные оценки активности при использовании других показателей сигнальной передачи. Например, в анализах с использованием GTPγS были получены значения, близкие к 0,379 нМ для GIPR и 0,617 нМ для GLP-1R.
Поэтому направления исследований должны отражать:
Особенно важную роль играет альбумин. Тирзепатид прочно связывается с альбумином, поэтому концентрация свободного пептида может существенно различаться в зависимости от матрицы анализа.
В доклинических исследованиях использовались различные модели грызунов и схемы воздействия.
Единой “стандартной дозы для животных” не существует.
Исследователи должны указывать исходную дозу, путь введения, вид животного, продолжительность лечения, форму препарата и условия отбора проб, указанные в каждой публикации.
Результаты исследований на животных не следует напрямую пересчитывать в рекомендации по дозировке для человека.
В контексте научных каталогов такие термины, как тирзепатид 10 мг или тирзепатид 20 мг может обозначать номинальное количество материала.
Они не устанавливают:
Поэтому этикетку на исследовательском флаконе с дозировкой 20 мг ни в коем случае нельзя рассматривать как доказательство того, что такая доза (20 мг) предназначена для применения у людей.
Тирзепатид прошел тщательные фармакологические и токсикологические испытания.
Один из важных выводов касается опухолей С-клеток щитовидной железы у крыс. В действующей инструкции по применению препарата в США по-прежнему содержится предупреждение в рамке, основанное на результатах этих исследований на животных. Вопрос о применимости результатов исследований на грызунах к людям остается неясным.
Это пример того, почему токсикологию животных и риск для человека нельзя рассматривать как одно и то же.
Во всех клинических испытаниях наиболее часто регистрируемые побочные явления были связаны с желудочно-кишечным трактом.
К примерам относятся:
В исследовании SURPASS-2 тошнота наблюдалась примерно у 17–22% участников, принимавших тирзепатид. Диарея наблюдалась примерно у 13–16%.
FDA также указывает панкреатит, заболевания желчного пузыря, гиперчувствительность и другие клинически значимые предупреждения.
Риск развития гипогликемии в значительной степени зависит от условий эксперимента или клинического исследования. В исследованиях с участием людей риск повышался при сочетании тирзепатида с инсулином или препаратами, стимулирующими выработку инсулина.
Данные о долгосрочных результатах по ряду новых направлений исследований по-прежнему ограничены.
Не следует также полагать, что выводы по безопасности, полученные на основе утвержденных фармацевтических препаратов, автоматически применимы к непроверенным исследовательским материалам.
Исследователи могут использовать тирзепатид для изучения:
К числу актуальных исследовательских вопросов относятся:
В рамках исследований на тканевом уровне можно изучить:
Тирзепатид также представляет собой модель для изучения того, как фармакология молекулярных рецепторов влияет на системную физиологию.
Эта взаимосвязь особенно ценна, поскольку в настоящее время имеются как обширные наборы клинических данных, так и результаты подробных экспериментов на уровне рецепторов.
Воспроизводимость результатов исследования зависит не только от указанного названия пептида.
ВЭЖХ по-прежнему остается полезным методом для оценки хроматографической чистоты.
Однако такая надпись, как Чистота по ВЭЖХ ≥98% Это указание поставщика или спецификация партии. Это не является неотъемлемым свойством тирзепатида.
Кроме того, один лишь процент площади хроматографического пика не является доказательством правильной идентификации молекулы.
Исследования FDA по качеству пептидов показали, что пептидные активные фармацевтические ингредиенты (АФИ) могут содержать продукты делеции, продукты вставки, продукты окисления, продукты деамидирования и другие сопутствующие примеси. Для надлежащей характеристики некоторых из них может потребоваться масс-спектрометрия высокого разрешения.
Более мощный аналитический пакет может включать:
Расчетная молекулярная масса должна соответствовать примерно 4813,53 Да для самого тирзепатида.
В случае закупок для научно-исследовательских целей к полезной документации по партии могут относиться:
Выбор необходимых дополнительных испытаний зависит от типа материала и планируемого эксперимента.
К возможным тестам относятся:
Не все тесты необходимы для всех исследовательских задач.
Стратегия испытаний должна соответствовать уровню научного риска.
При соблюдении рекомендаций по хранению необходимо тщательно различать одобренные фармацевтические формы выпуска и исследование пептидных материалов.
В действующей инструкции по применению препарата Mounjaro, утвержденной FDA, указано, что хранить препарат необходимо в холодильнике при температуре от 2 °C до 8 °C.
Кроме того, это позволяет хранить указанные однодозовые препараты при температуре ниже 30 °C в течение не более 21 дня. Препарат не следует замораживать и необходимо защищать от света.
Данные относятся к данной валидированной фармацевтической форме.
Их не следует автоматически переносить на не связанный с этим лиофилизированный исследовательский материал.
Для лиофилизированного тирзепатида исследовательского качества могут быть предусмотрены различные утвержденные условия хранения.
К числу значимых факторов стабильности относятся:
Следовательно:
Рекомендации по хранению могут различаться в зависимости от состава препарата и технических условий поставщика.
Решения могут быть более уязвимыми к:
Не следует считать повторяющиеся циклы замерзания и оттаивания безобидными — их необходимо тщательно оценивать.
Для обеспечения воспроизводимости экспериментов лабораториям следует руководствоваться данными о стабильности конкретной партии, если таковые имеются.
Один из ключевых вопросов по-прежнему остаётся нерешённым:
В какой степени биологические эффекты тирзепатида обусловлены активацией GIPR, а в какой — активацией GLP-1R?
Ответ на этот вопрос могут помочь найти селективный антагонизм рецепторов, генетические модели, тканеспецифичная делеция рецепторов и современные методы визуализации.
Вопрос о смещении сигнального пути GLP-1R заслуживает дальнейшего изучения.
К важным конечным точкам относятся:
Исследователям всё чаще приходится отделять прямые эффекты рецепторов от вторичных эффектов, вызванных изменениями массы тела, уровня глюкозы, инсулина или воспалительными процессами.
Это особенно актуально для:
В ходе дальнейших исследований могут быть выявлены биомаркеры, позволяющие прогнозировать:
Тирзепатид также оказал влияние на разработку молекул нового поколения, воздействующих на несколько рецепторов.
В настоящее время исследования охватывают тройные агонисты GLP-1/GIP/глюкагона и другие пептиды, воздействующие на несколько сигнальных путей.
Таким образом, тирзепатид выступает одновременно в качестве исследуемого соединения и доказательства концепции одномолекулярной полифармакологии.
В случае контролируемых лабораторных исследований документация должна иметь приоритет над маркетинговой терминологией.
По возможности данные об идентичности и чистоте должны быть получены с помощью валидированных аналитических методов.
Полезная протокольная запись исследовательской партии должна содержать следующие сведения:
номер партии → хроматограмма → масс-спектр → технические характеристики → информация о хранении
Это способствует повышению отслеживаемости и воспроизводимости экспериментов.
Важно обеспечить стабильность результатов между партиями, поскольку даже небольшие изменения в:
могут повлиять на результаты биологических анализов.
AllGrowPeptide предоставляет документацию, ориентированную на научные исследования, по сертифицированным пептидным материалам при условии наличия партии и в соответствии с техническими характеристиками продукта.
Такие термины, как “исследовательский класс”, ни в коем случае не должны заменять фактические аналитические данные.
Тирзепатид представляет собой синтетический пептид, состоящий из 39 аминокислотных остатков, который сочетает в себе агонистическое действие на рецепторы GIPR и GLP-1R в рамках одной молекулы длительного действия. Модификация в виде C20-жирной дикислоты способствует связыванию с альбумином, а замены аминокислот Aib повышают метаболическую стабильность. В совокупности эти структурные особенности обеспечивают длительное действие препарата.
Исследования показывают, что на молекулярном уровне активация рецептора GLP-1 сопровождается выраженной активностью рецептора GIPR. Важно отметить, что тирзепатид демонстрирует сигнальные свойства, отличающиеся от свойств нативного GLP-1, в том числе сниженную рекрутировку β-аррестина и измененный транспорт рецептора.
В настоящее время научная литература выходит далеко за рамки вопросов контроля уровня глюкозы. В исследованиях рассматривались физиология жировой ткани, жировая дистрофия печени, показатели функции почек, гистология MASH, обструктивное апноэ во сне, сердечная недостаточность с сохранной фракцией выброса (HFpEF) и сердечно-сосудистые исходы. Тем не менее клинические связи не следует автоматически интерпретировать как прямые молекулярные механизмы действия в каждом органе.
В лабораторных исследованиях большое значение имеет экспериментальный контекст. На наблюдаемую активность могут влиять такие факторы, как экспрессия рецепторов, схема проведения анализа, концентрация альбумина, качество исходного материала и стабильность пептида.
Будущие исследования, вероятно, будут сосредоточены на биологии тканеспецифических рецепторов, сигнальном смещении, молекулярных биомаркерах, разработке мультиагонистов, а также на механизмах, позволяющих отделить прямое действие рецепторов от вторичных метаболических изменений.
Только для научных целей: Любой материал тирзепатида исследовательского качества, упомянутый в разделах «Закупка» и «Анализ» на этой странице, предназначен исключительно для контролируемых лабораторных исследований и научных изысканий. Он не позиционируется как лекарственное средство, метод лечения, диагностический препарат или рекомендация для применения у людей или животных. Одобренные FDA рецептурные препараты, содержащие тирзепатид, являются отдельными регулируемыми фармацевтическими формами и не должны рассматриваться как эквивалентные не одобренным исследовательским материалам.
