100-річна історія алерген-специфічної імунотерапії: від ранніх клінічних досліджень до зареєстрованих ліків

Частина 3. Розвиток алерген-специфічної імунотерапії та перші симптоматичні препарати

Після новаторських робіт Нуна і Фрімена у Ве­ликобританії, а також Кука та його колег у США алерген-специфічна імунотерапія (АСІТ) стала частиною основного напряму медичної практики в лікуванні сінної лихоманки в 1930-х роках. Проте, Фрімен і інші намагалися поліпшити ефективність і безпеку підшкірної АСІТ. Наприклад, в 1930 р. Фрімен запропонує процедуру для імунотерапії під назвою «стрімка десенсибілізація». Ця процедура полягає у підшкірних ін’єкціях пилкового алергену з інтервалом в 1,5–2 год впродовж 14 год [39].

АСІТ продовжувала страждати від нестачі стандартизації в питаннях приготування і прийому екстракту алергену. У спробі виправити справу Кук і Сталл запропонували методологію стандартизації пилкового екстракту й інших алергенів за дозою на одиницю білкового азоту (protein nitrogen units; PNUs) [41]. Дотепер виробники екстрактів алергенів і дослідники не знайшли універсальнішого методу для вимірювання вмісту й активності алергену. У 1935 р. під час вивчення алергії на пилок амброзії Кук і його колеги також описували специфічне блокування або запобігальний вид імунних антитіл, який формується під час проведення АСІТ, що перешкоджає алергену впливати на сенсибілізуюче антитіло. Таким чином, це дало змогу виявити факт співіснування сенсибілізації та імунітету у випадку сінної лихоманки [42]. Блокуюче антитіло згодом буде назване IgG.

Стандартизація алергенів

Лікарі, які призначають пацієнтам АСІТ, добре знають про труднощі в порівнянні екстрактів алергену від різних фармацевтичних компаній. Стандартизація вмісту алергену в екстрактах була проблематичною з часів започаткування даного методу лікування. У 1911 р. Нун писав, що «для того, щоб відобразити концентрацію пилкового екстракту, що використовується в тестуванні пацієнтів, і дозу пилкової отрути, що вводиться підшкірно, одиниця пилкової отрути вибиралася довільно. Це одиниця кількості пилкової отрути, яку можна виділити з 0,001 мг пилку тимофіївки лугової...» Концентрація пилкового екстракту наведена вище як кількість таких одиниць, що містяться в 1 см³ екстракту. Екстракти пилку інших рослин були стандартизовані щодо тимофіївки з використанням провокаційних тестів на «кон’юнктиві очей». Фрімен у своїх наступних дослідженнях продовжував використовувати одиницю Нуна.

У 1933 р. в Нью-Йорку Кук і його колеги використовували підхід, заснований на PNU, в якому 1 PNU містить близько 0,01 мкг білка [43]. Однак в цьому підході є одна проблема. Головний алерген в даному екс­тракті може представляти тільки кілька відсотків від загального білка, при цьому кількість головного алергену може змінюватися від одного виду екстракту до іншого. В іншому методі використовується біоеквівалентна алергенна одиниця (bioequivalent allergy unit; BAUs), яка пов’язує розчин екстракту з певним розміром пухиря, який виникає в результаті шкірного тесту [44]. У США цей підхід був стандартизований для деяких екстрактів алергену Центром дослідження і оцінки біологічних препаратів Управління США з нагляду за якістю харчових продуктів і лікарських засобів (Center for Biologics Evaluation and Research/Food and Drug Administration; CBER). У Європі більшість виробників використовують власні стандартні розчини, засновані на результатах кількісного аналізу шкірних тестів. Товарна партія порівнюється з контрольним розчином і визначається активність довільних одиниць (наприклад, індекс реактивності; ІР) [45].

У період між двома світовими війнами відбувався розвиток багатонаціональних фармацевтичних компаній, робота яких ґрунтувалася на постійному вдосконаленні органічної хімії, аналізі та техніці очистки. Під час Другої світової війни і після неї в галузі алергології відбулося революційне відкриття, коли були винайдені й розроблені синтетичні ліки. Після початку систематичного пошуку сполуки, яка зможе нейтралізувати або блокувати дію гістаміну, дослідники з Інституту Пастера Ернест Резерв і Даніель Бовет у 1933 р. знаходять дуже ефективний фенольний ефір 2-ізопропіл-5-метил феноксіетил діетиламін (929F, родоначальник сполуки етаноламіну антигістамінної серії) [46]. Того ж року Р. Бартош і його колеги описали випадок виділення гістаміну під дією алергену із сенсибілізованої легені морської свинки в лабораторних умовах [47]. Деякий час по тому Анна Мері Стауб і Бовет показали, як 929F може захистити морську свинку від анафілаксії, спричиненої гістаміном [48]. Однак токсичність 929F завадила його використанню.

Антигістамінні препарати (АГП) різних видів були відомі з початку ХХ ст., згодом вони отримали назву H₁-антигістамінних. Все це підготувало підґрунтя для використання симптоматичних препаратів для лікування алергічних захворювань з 1950 р. [49]

У 1941 р. французька фармацевтична компанія «Рон Пуленк» (Rhone Poulenc) запатентувала антигістамінну сполуку RP 2339 (N,N диметил-N¹-феніл-N¹-бензил­етилендіамін, відомий як фенбензамін). Наступного року Бернард Н. Халперн протестував RP 2339 за участі пацієнтів – це було першим клінічним випробовуванням АГП [50].

Інші фармацевтичні компанії були також активні: в 1946 р. Ерла Р. Лоу разом з Перкі і Девіс у США опублікували статтю про АГП дифенгідрамін [51]. Незабаром після того компанія «Рон Пуленк» випустила АГП прометазин. Хоча антагоністи Н₁-гістамінових рецепторів полегшували симптоми захворювання, АГП І покоління мали недоліки, обумовлені вираженими антихолінергічним і седативним побічними ефектами. АГП ІІ покоління показали себе ефективнішими, оскільки чинили незначний седативний побічний ефект. Наступне відкриття кардіальних побічних ефектів дещо обмежило використання препаратов цієї групи. Наприклад, астемізол подовжував інтервал QT, а терфенадин був знятий з виробництва в 1997 р. через ризик виникнення шлуночкової тахікардії [49].

Починаючи з першого застосування адреналіну в 1910 р. у вигляді аерозолю, розробленого Бергером і Дейлом, до 1930 р. фармацевтичні компанії, такі як «Перкі-Девіс», продавали розчини адреналіну хлориду разом зі спеціальними інгаляторами зі скляною колбою, які були замінені на пластикові у 1940-х роках. Однак використання адреналіну, що поступово збільшувалось, було затьмарене смертністю, спричиненою судинозвужувальним ефектом препарату, через надмірну стимуляцію α- і β-адренергічних рецепторів.

Вихід на ринок ізопреналіну в 1950-х роках також зменшив використання адреналіну. Ізопреналін, аналог адреналіну, в якому метилова група замінена на ізопропілову, був синтезований в 1940 р. Херібертом Конзеттом з Віденського університету. Препарат був у 10 разів сильніший, ніж адреналін, але йому не вистачало гіпертензивної дії [52]. Через декілька років, у 1948 р., Раймонд П. Ахлгуст з медичного коледжу штату Джорджія представив концепцію α- і β-адренергічних рецепторів після вивчення ефектів, що змінюються, в ізопреналіну та норадреналіну [53].

Ізопреналін – це селективний β-адренергічний агоніст, але в нього все одно наявний кардіоваскулярний ефект в силу його впливу на серцеві β₁-рецептори і на артеріолярні β₂-рецептори. Коли ці ліки було випущено у формі аерозолю в 1960-х роках, це потягло за собою хвилю смертей хворих на астму у Великобританії. Використання інгаляційних бронходилататорів радикально змінилося, коли в 1955 р. компанією «Рікен лабс» (Riken Labs; зараз «3М Фармасьютикалс» (3M Pharmaceuticals) був винайдений дозований інгалятор.

У цей період можна було спостерігати численні спроби поліпшити ефективність і безпеку підшкірної АСІТ. У кінці 1930-х років АСІТ застосовували всюди, але для її проведення часто використовували препарати з кінської сироватки, яка спричинювала багато побічних ефектів. З метою їх пом’якшення Луї Тафт опублікував у 1937 р. методичні рекомендації з профілактики сироваткової хвороби, спричиненої преципітином. Його інструкції містили вказівки на обов’язкове проведення шкірних тестів на анафілактичну реакцію перед використанням ліків. Тафт також запропонував проводити процедуру десенсибілізації адреналіном, щоб запобігти системній реакції організму на кінську антисироватку [27].

У 1938 р. Хаймен Л. Нетермен у пошуках більшої ефективності описав випадок використання ланоліну та оливкової олії як ад’юванта при АСІТ [54]. Однак такий вид емульсії супроводжувався запізнілим виникненням чутливості до інших антигенів. Пізніше при спробі імітувати ефективність певних корпускулярних бактеріальних вакцин і створити «склад» рецептур для АСІТ Альберт Р. Зоссо і його колеги описали використання заготовки реакції преципітації антигена амброзії на галуні для підшкірного введення [55]. Екстракти алергену, абсорбовані на гідроокису алюмінію, все ще використовують і нині, але іноді вони можуть призводити до утворення гранульоми в місці ін’єкції. Такий вид лікарського препарату для підшкірної АСІТ мав стимулювальні властивості і знижував анафілактичну активність. Тридцять років потому, у 1965 р. британська компанія «Бічам» (Beecham) запустила лінію з виготовлення лікарських препаратів з пролонгованою дією для підшкірної АСІТ з алюмінієвим галуном, абсорбованими алергенами пилку трав і дерев.

Кук і його колеги також працювали над питанням ефективності та безпеки АСІТ. У 1947 Мері Х. Лавлесс опублікувала звіт про використання емульсії уповільненої дії з вмістом пилку і ад’юванта Фрейнда для проведення підшкірної АСІТ. Однак ад’ювант спричинював утворення вузликового ущільнення і гранульоми та сповільнював сенсибілізацію до інших антигенів [56].

У 1937 р. відбулася зміна концепції проведення АСІТ, а саме був змінений шлях її введення з підшкірного на сублінгвальний, що стало переломним моментом в історії АСІТ. Френч К. Хансел, співробітник клініки Майо (Mayo Clinic), описуючи свої клінічні досліди, розпочаті в 1920-х роках, розповідав, що «припущення про те, що під’язикова ділянка, яка має такі сильні абсорбуючі властивості, може виконувати імунологічні функції, не може бути нерозумним. За допомогою такого способу введення всіх ін’єкційних препаратів, які організм погано переносить, можна уникнути очевидних пошкоджень або реакцій у всіх локальних тканинах».

У 1940-х роках як доповнення до АГП виник новий клас симптоматичних лікарських засобів. У 1942 р. дослідник компанії Merck & Co Люїс Х. Саретт почав роботу над органічним синтезом кортизону – синтетичним кортизолом. Через 2 роки він домігся успіху після розробки 40-крокового синтетичного шляху, починаючи з дезоксихолевої кислоти. Дослідники компанії «Синтекс» (Syntex) і «Апжон» (Upjohn) пізніше спростили синтез і знайшли нові початкові матеріали, таким чином зменшивши загальну вартість процесу.

У 1949 р. доведено ефективність кортизону в лікуванні бронхіальної астми (БА) [26]. Оскільки пероральний кортизон був ефективний для неконтрольованої БА, його використання стало популярнішим, незважаючи на деякі дослідження, що розчаровували. Однак застосування кортикостероїдів (КС) асоціювалося з розвитком тяжких побічних ефектів: значне уповільнення росту в дітей, остеопороз, порушення метаболізму [26].

Одним із засобів зменшення побічних ефектів могло стати місцеве застосування КС. З огляду на цей факт почалися дослідження КС, які можна було застосовувати методом вдихання, що могло б зменшити системні побічні ефекти. Лікування астми і ринітів потребувало розвитку ефективних пристроїв для введення правильної дози КС. Існує низка КС-препаратів, які особливо ефективні при алергічних респіраторних захворюваннях і не мають значних побічних ефектів при їх аерозольному застосуванні [57]. Поява КС для лікування і профілактики симптомів БА витіснила на другий план розвиток АСІТ до 1990-х років.

Першочерговим у лікуванні алергічних захворювань є рекомендація уникати алергенів. Проводилися різні кампанії з боку медичних громадських установ зі спробами скоротити рівень пилку в атмосфері. У зв’язку з цим виникло питання, чи можна уникнути алергенів у такому широкому масштабі? У 1946 р. в Нью-Йорку була ініційована програма зі знищення амброзії. Однак після 9 років роботи програма була закинута, і стало ясно, що спроби контролювати рівень пилку в атмосфері з рівнем існуючої технології просто нереальні [58].

Ближче до кінця цієї декади Егон Брюн з університетського госпіталю в Копенгагені побачив потребу в проведенні контрольованого вивчення ефективності АСІТ, зокрема для лікування БА. У 1949 р. Брюн у своїй статті висловлює загальну думку медиків того часу про те, що «астма є певною мірою захворюванням «психічного визначення», і тому він намагався контролювати «психотерапевтичний» ефект лікування в лікарні [59]. Його пацієнти, які мають алергічну астму на домашній пил, чия медична карта мала непарний номер, приймали специфічний екстракт алергену, а ті, чия мала парний, – отримували екстракт плацебо. В результаті 78 ± 4,3% групи, яка отримала терапію, мали невеликі поліпшення симптомів у порівнянні з 34 ± 4,3% контрольної групи. Однак це плацебо-контрольоване дослідження не було повністю подвійним-сліпим, оскільки двоє старших дослідників знали, який пацієнт отримував екстракт алергену, а який – плацебо. Більше того, пацієнти не були об’єднані в групи за ознаками тяжкості захворювання або основними характеристиками і не були строго рандомізовані в групи дослідження та плацебо. Незважаючи на такі недоліки, публікація Брюна в 1949 р. стала початком нової епохи розквіту імунотерапії. АСІТ увійшла в епоху контрольованих клінічних досліджень.

• 1930 р. Дж. Фрімен запропонував концепцію «стрімкої» імунотерапії, коли проводяться підшкірні ін’єкції кожні кілька годин або щодня, особливо в разі алергії на лупу тварин [40].
• 1933 р. Дослідники з Інституту Пастера Е. Фурно і Д. Бовет описують дуже ефективний фенольний ефір 2-ізопропіл-5-метил феноксіетил діетиламін (929F, родоначальна сполука етаноламіну антигістамінної серії) [46].
• 1935 р. Під час вивчення алергії на пилок амброзії Р.А. Кук і його колеги повідомили про «розвиток під час лікування специфічного блокування або запобігального виду імунного антитіла, що не дає алергену впливати на сенсибілізовані антитіла» [42]. Це блокуюче антитіло згодом буде визначено як IgG.
• 1936 р. Г.Х. Дейл отримує Нобелівську премію з фізіології і медицини «за дослідження хімічної трансмісії нервових імпульсів». Після цього Г.Х. Дейл вносить великий вклад у розуміння алергії та анафілаксії завдяки його роботі про вплив гістаміну в лабораторних умовах і на живий організм. У тому ж році С.А. Дрегстедт і Ф.Б. Мід проводили досліди над тваринами, щоб показати, як вивільняється гістамін під час анафілактичного шоку в живому організмі [151].
• 1937 р. Ф.К. Хенсел (помічник професора відділення клінічної отоларингології в Вашингтонському медичному університеті) публікує монографію на тему «алергія носа і навколоносових синусів», в якій він виділяє певну перевагу під’язикової ділянки для десенсибілізації [152].
• 1938 р. Х. Л. Нетермен публікує звіт про ін’єкції екстракту пилку амброзії з додаванням в неї ланоліну і оливкового масла як д’юванта при спробі поліпшити ефективність підшкірної АСІТ [54].
• 1939 р. А.Р. Зоссо і його колеги описують використання «складу» алюмінієвих галунів, абсорбованих в екстракті пилку амброзії для підшкірного введення [55].
• 1942 р. Заснування Американського коледжу алергії (American college of allergy (AСA); перейменований в 1994 р. на Американський коледж алергії, астми та імунології (American College of Allergy, Asthma and Immunology (ACAAI). У 1943 р. була заснована Американська академія алергії, астми та імунології (American Academy of Allergy, Asthma & Immunology (AAAAI).
• 1944 р. Після двох років дослідів Л.Х. Саретт (Merck & Co) синтезував кортизон з дезоксихолевої кислоти, використовуючи 40-кроковий шлях. Дослідники компанії «Синтекс» (Syntex) і «Апжон» (Upjohn) пізніше спростили синтез і знайшли кращі початкові матеріали.
• 1947 р. М.Х. Лавлесс, працюючи в лабораторії Р.А. Кука, опублікувала звіт про використання емульсії уповільненої дії з умістом пилку і ад’юванта Фрейнда для проведення підшкірної АСІТ [56]. Однак ад’ювант призводив до утворення вузликового ущільнення і гранульоми і сповільнював сенсибілізацію до інших антигенів.
• У 1948 р. Бернард Сільвер і Норман Джозеф Вудленд, молоді аспіранти університету, почали розробку системи автоматичного зчитування інформації про продукцію на контрольно-касовому пункті, що призвело до винаходу сучасного штрихового коду.
• 1949 р. Е. Брюн з університетського госпіталю в Копенгагені опублікував результати одностороннього сліпого плацебо-контрольованого дослідження ефективності АСІТ у пацієнтів з астмою та сенсибілізацією до домашнього пилу [59]. Незважаючи на недоліки в проведенні цього дослідження, воно поклало початок епосі контрольованих клінічних випробувань в галузі АСІТ.

Продовження в наступних номерах

Продовження. Початок у № 4 (101), 2017; Спецвипуск № 1 «Алергійні захворювання в клінічній практиці», 2017