Средство для лечения легочных гипертензий Российский патент 2024 года по МПК A61K31/422 C07D413/06 A61P9/12 

Изобретение относится к области фармакологии и медицины, в частности к средствам, которые могут быть использованы для лечения легочных гипертензий.

Легочные гипертензий - группа заболеваний, характеризующихся прогрессивным повышением легочного сосудистого сопротивления, давления в легочной артерии, что ведет к развитию сердечной правожелудочковой недостаточности и преждевременной смерти.

В основе патогенеза легочных гипертензий лежит сужение кровеносных сосудов в легких, их тромбоз и ремоделирование (чрезмерная клеточная пролиферация и фиброз сосудистой стенки), что ухудшает кровоток, повышает легочно-сосудистое сопротивление и давление в легочной артерии. Последнее приводит к увеличению нагрузки на правый желудочек сердца и его гипертрофии, однако постепенно компенсаторные механизмы оказываются недостаточными и возникает правожелудочковая сердечная недостаточность [1].

Важным звеном патогенеза различных легочных гипертензий, включая легочную артериальную гипертензию (далее - ЛАГ), хроническую тромбоэмболическую легочную гипертензию (далее ХТЭЛГ) и другие формы легочных гипертензий, является эндотелиальная дисфункция, которая проявляется снижением синтеза вазодилатирующих факторов (оксид азота (NO), простациклин), гиперпродукцией вазоконстрикторных субстанций (эндотелии-1, тромбоксан А2, серотонин), формированием протромботических условий и развитием воспалительных реакций в сосудистой стенке, что в результате приводит к гипертензий, гипертрофии гладких мышц, тромбозу и ремоделированию сосудов [2].

Функциональное состояние эндотелия сосудов во многом определяется сигнальным путем NO-рГЦ-цГМФ (оксид азота - растворимая гуанилатциклаза - циклический гуанозинмонофосфат), который играет важную роль в организме, особенно в регуляции функций сердечно сосудистой системы. Основными элементами этого сигнального пути являются ферменты эндотелиальная NO синтаза (eNOS), ответственная за синтез оксида азота (NO), и растворимая гуанилатциклаза (рГЦ), ответственная за синтез циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) [3]. NO синтезируется eNOS в клетках эндотелия кровеносных сосудов и активирует рГЦ, которая представлена во многих клетках, включая эндотелиальные и гладкомышечные клетки сосудов, тромбоциты, лейкоциты и др. Активация рГЦ приводит к увеличению синтеза цГМФ - молекулы-мессенджера, которая ответственна за расслабление гладкомышечных клеток сосудистой стенки (вазодилатирующее или антигипертензивное действие). Кроме вазодилатирующего эффекта, цГМФ также способствует снижению воспаления, пролиферации и фиброза. Многие сердечно-сосудистые заболевания, такие как артериальная гипертензия, легочные гипертензий, сердечная недостаточность и другие связаны с нарушением сигнального пути NO-рГЦ-цГМФ [4, 5].

Компанией Bayer были открыты два разных класса веществ, усиливающих активность рГЦ независимо от NO, которые были названы стимуляторами и активаторами рГЦ. Оба класса веществ напрямую связываются с рГЦ и аллостерически модулируют активность фермента [6].

Стимулятор рГЦ BAY 63-2521 (кодовое наименование) или риоцигуат (международное непатентованное наименование) стал первым препаратом этого класса, одобренным для лечения пациентов с ЛАГ и ХТЭЛГ. Риоцигуат представляет собой метил N- [4,6-диамино-2- [1 - [(2-фторфенил)метил]-1Н-пиразоло[3,4-b]пиридин-3-ил]-5-пиримидинил]-N-метилкарбаминат:

Благодаря стимуляции рГЦ риоцигуат оказывает выраженное гипотензивное и антигипертензивное действие. Так, в исследованиях на спонтанно-гипертензивных крысах SHR риоцигуат при однократном пероральном введении приводил к длительному и дозозависимому снижению среднего артериального давления [7, фиг. 1]

Необходимо отметить, что крысы SHR являются естественной моделью прогрессирующей артериальной гипертензий, которая развивается у них вследствие дисфункции эндотелия сосудов. Поэтому крысы SHR используют как стандартную модель для изучения стимуляторов или активаторов рГЦ, которые благодаря механизму действия способны восстанавливать свойства сосудистой стенки в условиях дисфункции эндотелия.

В доклинических и клинических исследованиях показано, что риоцигуат улучшает гемодинамические параметры у животных с моделью легочной гипертензий и у больных легочной гипертензией - снижает легочно-сосудистое сопротивление, давление в легочной артерии и правом желудочке сердца. Однако, риоцигуат снижает не только давление в легочной артерии (т.е. давление в малом круге кровообращения), но и системное артериальное давление в большом круге кровообращения. Так, у кроликов с моделью легочной артериальной гипертензий риоцигуат в дозах 1 и 10 мг/кг дозозависимо снижал на 5-15% давление как в легочной артерии, так и системное артериальное давление [8, фиг. 2].

Риоцигуат рекомендован для использования в качестве антигипертензивного средства для лечения ряда форм легочных гипертензий, таких как легочная артериальная гипертензия и хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия. По результатам клинических исследований и опыта клинического применения установлено, что наиболее частым и опасным побочным эффектом риоцигуата является гипотензия (снижение системного АД), которая проявляется головными болями, головокружениями, а также периферическими отеками [9].

Другой стимулятор рГЦ верицигуат в 2021 году одобрен для лечения пациентов с сердечной недостаточностью. Он имеет много общего с риоцигуатом по химической структуре - представляет собой метил N-[4,6-диамино-2-[5-фтор-1-[(2-фторфенил)метил]пиразоло[3,4-b]пиридин-3-ил]пиримидин-5-ил]карбамат:

Наиболее распространенным побочным эффектом верицигуата, также как и риоцигуата, является гипотензия, о чем свидетельствуют результаты клинических исследований верицигуата у больных сердечной недостаточностью [10].

На разных стадиях разработки находятся другие стимуляторы рГЦ, в частности пралицигуат

и олинцигуат

которые значительно отличаются по химической структуре от риоцигуата, котя и имеют отдельные общие структурные фрагменты.

Как следует из [11, фиг. 3], пралицигуат в дозах от 0,3 до 10 мг/кг снижает артериальное давление не только у спонтанно-гипертензивных крыс SHR (примерно на 27% в максимальной дозе), но и у нормотензивных крыс Wi star - на 10-12% от и сходного уровня что отражает побочный гипотензивный эффект препарата.

Известны также активаторы рГЦ, которые отличаются по механизму связывания с мишенью от стимуляторов рГЦ. Активаторы связываются с окисленной, не содержащей гема рГЦ, образующейся под влиянием окислительного стресса при многих сердечнососудистых заболеваниях, и действуют независимо от наличия NO. В качестве примеров активаторов рГЦ можно привести цинацигуат

и атацигуат

АктиваторырГЦ проявляют мощное сосудорасширяющее действие в наномолярных концентрациях. Однако клиническая разработка цинацигуата и атацигуата была прекращена именно из-за выраженного побочного гипотензивного эффекта в отношении системного артериального давления [12].

Таким образом, стимуляторы и активаторы рГЦ оказывают антигипертензивное действие, полезное для лечения легочных гипертензий и ряда других сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, все они обладают опасным побочным гипотензивных действием на системное АД, что сильно ограничивает применение таких препаратов. В связи с вышеизложенным, важное значение для современной фармакологии приобретает поиск новых соединений - стимуляторов или активаторов рГЦ для лечения легочных гипертензий и других сердечно-сосудистых заболеваний, способных устранять проявления эндотелиальной дисфункции, снижать повышенное давление в легочной артерии и правом желудочке сердца, оказывать антигипертензивное действие при повышенном уровне системного АД, но не оказывать негативного гипотензивного действия на системное АД при его нормальном уровне.

Известно антитромботическое и антиатеро склеротическое средство 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазо лидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-он формулы I

которое применяется в качестве активатора фермента растворимая гуанилатциклаза, ингибитора агрегации тромбоцитов с антигипертензивной активностью для получения средства для лечения сердечно-сосудистых заболеваний [13].

Решаемая техническая проблема

Устранение негативного побочного гипотензивного действия на системное АД при лечении легочных гипертензий. Технический результат

Отсутствие негативного побочного гипотензивного действия на системное АД с сохранением позитивного лечебного эффекта при лечении легочных гипертензий, включая устранение проявлений эндотелиальной дисфункции и нормализацию параметров гемодинамики малого круга кровообращения (снижение повышенного давления в легочной артерии и правом желудочке сердца, снижение легочно-сосудистого сопротивления, восстановление сердечного выброса правого желудочка).

Технический результат достигается тем, что в качестве средства для лечения легочных гипертензий без побочного гипотензивного действия на системное АД применяется 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-он формулы I

В одном из вариантов реализации изобретения возможно применение 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-она формулы I для лечения легочной артериальной гипертензий.

В другом варианте реализации изобретения возможно применение 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-она формулы I для лечения хронической тромбоэмболической легочной гипертензий.

Предпочтительно применение 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-она формулы I пероральным введением дозы от 1,5 до 200 мг.

Проведенные эксперименты на лабораторных животных и клинические исследования показали, что соединение формулы I не оказывает гипотензивного действия на системное АД у млекопитающих, включая человека, при его исходно нормальном уровне (см. примеры 1 и 2). При этом соединение формулы I, как минимум, не уступает известным из уровня техники средствам по силе и продолжительности антигипертезивного при исходно повышенном уровне АД у спонтанно гипертензивных крыс SHR (пример 1).

Проведенные исследования также показали, что соединение формулы I не снижает системное АД у животных с моделью легочной гипертензий (пример 4). При этом соединение формулы I не уступает риоцигуату по эффективности нормализации параметров гемодинамики малого круга кровообращения на стандартных моделях различных форм легочной гипертензий: ЛАГ и ХТЭЛГ. Так, на модели ЛАГ у крыс соединение формулы I, также как риоцигуат, снижает повышенное давление в правом желудочке сердца (пример 4). На модели ХТЭЛГ соединение формулы I, также как риоцигуат, снижает повышенное среднее давление в легочной артерии и легочно-сосудистое сопротивление, а также восстанавливает сниженный сердечный выброс (пример 3).

Ключевое отличие соединения формулы I, выявленное в процессе исследований, заключается в том, что соединение формулы I, в отличие от риоцигуата или других известных стимуляторов и активаторов рГЦ, не оказывает гипотензивного побочного эффекта на системное АД при его исходно нормальном уровне. Так, соединение формулы I совершенно не влияет на системное АД у нормотензивных крыс или на величину АД у здоровых людей с исходно нормальным уровнем АД (примеры 1 и 2). Более того, на модели ЛАГ (пример 4) было обнаружено, что соединение формулы I даже восстанавливало (увеличивало до значений, близких к нормальному уровню) пониженное системное АД у крыс с ЛАГ. Риоцигуат, напротив, еще сильнее снижал системное АД, что является опасным побочным эффектом.

На модели ЛАГ показано, что в основе антигипертензивного действия соединения формулы I лежит его способность устранять проявления эндотелиальной дисфункции, в частности, нарушение вазодилатирующих (сосудосуживающих) свойств эндотелия. При этом соединение формулы I превосходит риоцигуат по влиянию на вазодилатирующие свойства эндотелия, что проявляется в нормализации параметров зависимой от эндотелия вазодилатации (пример 4).

Таким образом, соединение формулы I, в отличие от риоцигуата или других известных стимуляторов и активаторов рГЦ, не обладает опасным гипотензивным действием на системное АД при его нормальном или пониженном значении. Это позволяет безопасно применять лекарственные средства на основе соединения формулы I в качестве антигипертензивного средства для лечения легочных гипертензий, а также других сердечно-сосудистых заболеваний.

На фиг. 1, использованной из публикации [7], представлены данные о влиянии риоцигуата при его однократном пероральном введении в дозах от 0,03 до 3 мг/кг на системное артериальное давление у спонтанно-гипертензивных крыс SHR. По оси абсцисс указано время после приема препарат в часах, по оси ординат - значения среднего АД в процентах. Показаны средние значения для 6-12 животных для каждой группы в процентах от исходных значений (131-142 мм рт.ст.). Обозначения групп: • - контроль, n=12; - 0,03 мг/кг, n=6; □ - 0,1 мг/кг, n=6; ▲ - 0,3 мг/кг, n=12; о - 1,0 мг/кг, n=6;- 3,0 мг/кг, n=6. Представленные данные показывают, что риоцигуат при однократном пероральном введении в дозах от 0,03 до 3,0 мг/кг вызывает длительное и дозозависимое снижение среднего АД у крыс SHR.

На фиг. 2, использованной из публикации [8] представлены данные о влиянии риоцигуата (BAY 63-2521) при его пероральном введении в дозах 1 и 10 мг/кг на давление в легочной артерии и системное артериальное давление у кроликов с моделью легочной артериальной гипертензий. По оси абсцисс представлены исследуемые соединения: BAY 63 2521, силденафил и их комбинация; по оси ординат значения системного АД в процентах от исходного уровня. Обозначения столбцов на фигуре: □ - давление в легочной артерии; системное артериальное давление; знак * означает статистически значимые различия с контролем (р<0,05). Представленные данные показывают, что риоцигуат (BAY 63-2521) в дозах 1 и 10 мг/кг в равной степени снижает давление как в легочной артерии, так и системное артериальное давление у кроликов с моделью легочной артериальной гипертензий.

На фиг. 3, использованной из публикации [11] представлены о влиянии пралицигуата (IW-1973) при его ежедневном в течение 3-х дней пероральном введении в дозах от 0,3 до 10 мг/кг на системное артериальное давление у нормотензивных крыс Wistar и спонтанно-гипертензивных крыс SHR. По оси абсцисс представлены дозы IW-1973 в мг/кг (0 носитель, 0,3, 1, 3 и 10 мг/кг); по оси ординат - значения снижения среднего АД на 3-й день относительно исходного уровня в мм рт.ст. Количество животных в каждой группе - 6. Знаки *, ** и *** означают статистически значимые различия с контролем: * - р<0,05, ** - р<0.01; *** - р<0.001. Представленные данные показывают, что пралицигуат (IW-1973) в дозах от 0,3 до 10 мг/кг снижает среднее АД как у спонтанно-гипертензивных крыс SHR, так и у нормотензивных крыс Wistar, что отражает побочный гипотензивный эффект пралицигуата.

На фиг. 4 представлены результаты изучения влияния соединения формулы I при его однократном пероральном введении в дозах 5, 10 и 20 мг/кг на системное артериальное давление у нормотензивных крыс CD и спонтанно гипертензивных крыс SHR. По оси абсцисс указано время после приема препарат в часах, по оси ординат - значения среднего АД в мм рт.ст. Представленные данные показывают, что GRS вызывает длительное и дозозависимое снижение среднего АД у спонтанно гипертензивных крыс, но при этом не оказывает никакого влияния на системное АД у нормотензивных крыс.

На фиг. 5 схематически показан подход к оценке параметров вазодилатирующей функции эндотелия сосуда по площади треугольника над кривой восстановления СрАД, где один катет представляет собой величину снижения СрАД (ΔСрАД) в ответ на введение вазодилататора, а другой катет время восстановления СрАД.

Заявляемый технический результат и новые выявленные свойства соединения формулы I подтверждаются следующими конкретными примерами его использования.

Пример 1. Влияние соединения формулы I на артериальное давление у нормотензивных и спонтанно гипертензивных крыс

Исследование проводили с использованием самцов нормотензивных крыс стока CD (Sprague Dawley) массой 330-400 г и спонтанно гипертензивных крыс SHR (Spontaneously Hypertensive Rat) массой 240-275 г. Животным внутрижелудочно вводили соединение формулы I (кодовое наименование соединения GRS) в дозах 5, 10 и 20 мг/кг. В качестве носителя для внутрижелудочного введения использовали 0,5% раствор карбоксиметилцеллюлозы. Животные контрольных групп получали только 0,5% раствор карбоксиметилцеллюлозы. Показатели системного артериального давления систолическое АД (САД) и диастолическое АД (ДАД) измеряли перед введением и через 1, 2, 4, 8 и 24 ч после однократного введения веществ. Далее GRS вводили 1 раз в сутки в течение 14 суток, затем измеряли систолическое и диастолическое АД через 1 ч, 1, 3 и 7 суток после 14-дневного введения. Среднее артериальное давление (СрАД) рассчитывали по формуле: СрАД=ДАД+(САД - ДАД)/3.

GRS оказывал выраженное дозозависимое антигипертензивное действие у спонтанно гипертензивных крыс SHR. Наиболее выраженный по амплитуде и продолжительности эффект наблюдался при внутрижелудочном введении GRS в дозах 10 и 20 мг/кг СрАД у крыс SHR уже через 1 ч снижалось на 45%, достигая уровня нормотензивных крыс CD, эффект продолжался не менее 24 ч. В течение 14 дней введения антигипертензивный эффект GRS оставался неизменным. Через 3 суток после окончания введения вещества, АД крыс SHR возвращалось к исходному уровню. При этом GRS не влиял на уровень АД животных с нормальным давлением, что следует из данных, приведенных на фиг. 4, и в таблицах 1, 2.

Таким образом, соединение формулы I, в отличие от риоцигуата и других известных стимуляторов и активаторов рГЦ, не оказывает никакого влияния на системное АД при его нормальном уровне, но при этом оказывает выраженное антигипертензивное действие у животных с повышенным АД (крысы SHR).

Пример 2. Влияние соединения формулы I на АД у здорового человека

Влияние соединения формулы I (GRS) на системное АД у человека оценивали в ходе клинических исследований фазы I, проведенных в соответствии с разрешением Министерства здравоохранения России по Протоколам №GRS-2018-02 Версия 1.1 от 25.06.2018 и №GRS-2020-08 Версия 1.0 от 01.08.2020, при однократном и многократном приеме лекарственного препарата GRS здоровыми добровольцами мужского пола.

Часть добровольцев (30 человек) принимала исследуемый препарат GRS в различных дозах (20, 40, 80, 120, 160 и 200 мг) или плацебо (0 мг) однократно. В каждой дозовой группе было по 4 человека, в группе плацебо - 6 человек. Показатели артериального давления (систолическое и диастолическое АД) оценивали до начала приема препарата (0 ч) и после приема препарата через 1, 2, 6, 12 и 24.

Другая часть добровольцев (48 человек) принимала исследуемый препарат GRS в дозах 20, 40 и 60 мг/день ежедневно в течение 7 дней. В каждой дозовой группе было по 12 человек, в группе плацебо 12 человек. Показатели системного артериального давления систолическое АД (САД) и диастолическое АД (ДАД) оценивали до начала приема препарата (0 ч) и после приема препарата - через 0,75, 1,25, 1,5, 2, 3, 12 и 24 ч.

Результаты, представленные в таблицах 3 и 4, показывают, что соединение формулы I при однократном введении (в дозах 20 до 200 мг) и многократном введении (в дозах 20, 40 и 60 мг/день ежедневно в течении 7 дней) не влияет на АД у здорового человека с исходно нормальным уровнем АД ни в какой временной точке или в дозовой группе не отмечается достоверных отличий систолического или диастолического АД от исходных значений (до приема препарата) или от значений в группе плацебо.

Таким образом, соединение формулы I, в отличие от риоцигуата и других известных стимуляторов и активаторов рГЦ, не оказывает негативного побочного гипотензивного действия на системное АД при его нормальном уровне у здорового человека.

Пример 3. Влияние соединения формулы 1 на артериальное давление и другие параметры гемодинамики на модели хронической тромбоэмболической легочной гипертензий у мини-свиней

Исследование было проведено на мини-свиньях, самцах возрастом 34,4±7,4 мес.и весом 81,5±7,0 кг. Моделирование хронической тромбоэмболической легочной гипертензий (ХТЭЛГ) было выполнено оригинальным методом, основанным на публикациях Mercier О. и соавт. [14], Aguero J. и соавт. [15] и Loisel F. и соавт .[16] путем эмболизации артерий, питающих нижние доли левого и правого легких, неадгезирующей клеевой композицией. Внутриартериальное введение композиции данного типа приводит к эффективному заполнению крупных и мелких артериол и артерий шарообразными эмболами, которые способны слипаться между собой и не рассасываются в течение всего периода исследования. Для формирования ХТЭЛГ у 15 животных была проведена селективная эмболизация нижнедолевых ветвей правых и левых легочных артерий. Эмболизация была выполнена путем введения неадгезирующей полимерной клеевой композиции в целевые артерии. Объем введенной композиции в каждом случае варьировался индивидуально в пределах 5-10 мл. Прекращение кровотока по эмболизированным артериям контролировалось ангиографией с контрастом.

Формирование ХТЭЛГ происходило в среднем в течение 42 суток после эмболизации, что регистрировалось с помощью УЗИ и зондирования сердца. Основным признаком формирующейся ХТЭЛГ являлось повышение давление в легочной артерии более 25 мм рт. ст.Гистологические исследования в тканях и сосудах легких выявили морфологические изменения, характерные для формирующейся ХТЭЛГ прекапиллярного типа с формированием обширных зон ателектазов (спадений тканей легкого), облитерацией просвета кровеносных сосудов малого и среднего диаметра с формированием внутрисосудистых тромбов, гипертрофией стенок малых кровеносных сосудов с коллагенизацией стенки и утратой ее типичного строения.

После подтверждения формирования ХТЭЛГ животные были рандомизированы на 3 группы. Первая группа получала лечение соединением формулы I (40 мг с разбивкой по 20 мг 2 раза в сутки, перорально), вторая получала риоцигуат (4 мг с разбивкой по 2 мг 2 раза в сутки, перорально), третья (контрольная группа) животных находилась под наблюдением без терапии (получала носитель крахмал). Длительность курса терапии составляла 36 суток.

По истечении 36 суток животным выполнялось диагностическое зондирование сердца для оценки эффективности терапии. Для этого наркотизированным животным под контролем рентгеноскопии с помощью мобильной рентгеновской установки ОЕС9900 (GE HealthCare, США) через интродьюсер в правый желудочек и далее в легочную артерию проводился катетер Corodyn (B.Braun, Германия), с помощью которого измерялись параметры гемодинамики малого круга кровообращения: среднее давление в легочной артерии, давление заклинивания легочной артерии и сердечный выброс.

Курсовое введение соединения формулы I, как и риоцигуата, приводило к выраженному лечебному эффекту: снижению среднего давления в легочной артерии на 44-45% (с 27,8 до 15,6 и 15,3 мм рт.ст. соответственно) и легочно-сосудистого сопротивления в 2,4 раза (с 397,7 мм рт.ст. до 165,8 и 168,8 мм рт.ст. соответственно). Давление заклинивания легочных артерий достоверно не изменялось. Еще одним значимым критерием эффективности терапии ХТЭЛГ является изменение сердечного выброса. Этот параметр характеризует насосную функцию правого желудочка сердца. В ходе моделирования патологии наблюдалось снижение сердечного выброса и его восстановление после лечения обоими препаратами (таблица 5).

Таким образом, курсовой прием соединения формулы I (GRS) оказывает выраженный лечебный эффект при ХТЭЛГ, нормализуя основные параметры гемодинамики малого круга кровообращения, нарушенные при ХТЭЛГ снижает повышенное среднее давление в легочной артерии и легочно-сосудистое сопротивление, а также восстанавливает сниженный сердечный выброс правого желудочка.

Пример 4. Влияние соединения формулы 1 на параметры гемодинамики и эндотелиальную дисфункцию на модели легочной артериальной гипертензий у крыс

Исследование проводили с использованием самцов крыс стока Wistar массой 250-320 г. Моделирование ЛАГ воспроизводили однократным подкожным введением монокроталина в дозе 60 мг/кг. Монокроталин (Sigma-Aldrich, США) растворяли в 0,5 н HCl, затем рН доводили до 7,4 с помощью 0,5 н NaOH [17].

Для изучения влияния GRS на показатели давления крови в правом желудочке сердца и гипертрофию правого желудочка часть крыс была разделены на 4 группы: интактные животные (n=6), контрольные животные с ЛАГ без лечения (n=8), животные с ЛАГ, которым вводили соединение формулы I (введение GRS, n=8) и животные с ЛАГ, которым вводили препарат сравнения риоцигуат (п=8).

Для изучения влияния GRS на эндотелиальную дисфункцию другая часть крыс также была разделены на 4 группы: интактные животные (n=6), контрольные животные с ЛАГ без лечения (n=8), животные с ЛАГ, которым вводили соединение формулы I (введение GRS, n=8) и животные с ЛАГ, которым вводили препарат сравнения риоцигуат (n=8).

GRS (10 мг/кг) и риоцигуат (1 мг/кг) в виде взвеси в 1% крахмальной слизи вводили внутрижелудочно ежедневно в течение 2 недель, начиная с 15-х суток после введения монокроталина. Интактные животные и крысы контрольной группы получали 1% крахмальную слизь по той же схеме. Использованная в исследовании доза GRS (10 мг/кг) соответствует величине среднеэффективной дозы, при которой проявляется его антигипертензивное действие. Использованная в исследовании доза риоцигуата (1 мг/кг) близка верхней границе диапазона доз (0,03-3 мг/кг), при которых проявляется его антигипертензивное действие, т.е. даже превышает величину среднеэффективной дозы.

Хирургическое вмешательство для оценки параметров гемодинамики в правом желудочке сердца проводили под изофлурановым наркозом. Ингаляцию изофлурана осуществляли с помощью аппарата для изофлуранового наркоза Ugo Basile 21050. Измерение давления в правом желудочке проводили с использованием высокоскоростной системы сбора и анализа данных МР150 («BiopacSystems, hic.», США) и блоком для измерения давления ("OpSens", Канада) с микродатчиком TSD282. Крысам под изофлурановым наркозом через яремную вену вводили микродатчик давления в правый желудочек сердца. Запись и обработка данных производилась на компьютере с помощью программы «AcqKnowledge 4.2 for MP150». По кривой давления определялись максимальное (Ртах, мм рт.ст.) и минимальное (P_min, мм рт.ст.) давление в правом желудочке, максимальная скорость изменения давления за цикл сокращения (dP/dt_max, мм рт.ст./с), сократительный индекс (CI, I/с).

После регистрации давления в правом желудочке сердца проводилась плановая процедура эвтаназии крыс с использованием ингаляции СО₂. Затем сердце извлекали и определяли массы сердца и стенки правого желудочка. Гипертрофию правого желудочка оценивали по показателям: масса стенки правого желудочка/масса тела (МПЖ/МТ, мг/г) и масса стенки правого желудочка/масса сердца (МПЖ/МС мг/мг).

Для оценки вазодилатирующей активности эндотелия сосудов крысам под ингаляционным наркозом (изофлуран) имплантировали катетер в левую сонную артерию. Системное артериальное давление регистрировали с использованием высокоскоростной системы сбора и анализа данных МР150 («BiopacSystems, шс», США) с модулем усилительным общего назначения DA100C и датчиком для измерения давления TSD104A. Запись и обработка данных производилась на компьютере с помощью программы «AcqKnowledge 4.2 for MP150». Регистрировали изменение среднего артериального давления (СрАД) в ответ на функциональные сосудистые пробы: эндотелий-зависимую вазодилатацию после внутривенного введения ацетилхолина (АХ) в дозе 5 мкг/кг и эндотелий-независимую вазодилатацию после внутривенного введения натрия нитропруссида (НП) в дозе 10 мкг/кг. Введение АХ и НП осуществляли в правую бедренную вену в объеме 100 мкл. Для оценки степени сосудистой дилатации при проведении проб использовали площадь треугольника над кривой восстановления СрАД, где один катет представлял собой величину снижения СрАД (ΔСрАД) в ответ на введение вазодилататора (мм рт.ст.), а другой - время восстановления СрАД после проведения пробы (фиг. 5). Степень эндотелиальной дисфункции у экспериментальных животных оценивали по коэффициенту эндотелиальной дисфункции (КЭД), который представляет собой отношение площади треугольника над кривой восстановления СрАД после введения НП к площади треугольника над кривой восстановления СрАД после введении АХ [18, 19].

Результаты оценки влияния соединения формулы I на параметры гемодинамики в правом желудочке сердца представлены в таблице 6.

Через 4 недели после введения монокроталина у крыс контрольной группы наблюдалось характерное для ЛАГ выраженное (в 2,25 раза) увеличение давления (P_max) в правом желудочке сердца в сравнении с интактными животными. Соответственно, максимальная скорость изменения давления за цикл сокращения (dP/dt_max) возрастала в 1,8 раза. Рост давления в правом желудочке при ЛАГ отражает увеличение давления в малом круге кровообращения (давления в легочной артерии) вследствие роста легочно-сосудистого сопротивления на фоне прогрессирующего поражения сосудов и тканей легкого.

У крыс с ЛАГ, получавших GRS и риоцигуат, величина Ртах в правом желудочке сердца была статистически значимо ниже по сравнению с контролем, хотя и не снижалась до уровня у интактных животных. Статистически значимых различий параметров P_max, P_min, CI и dP/dt_max между группами животных, получавших GRS и риоцигуат, не выявлено.

Таким образом, соединение формулы I (GRS) и риоцигуат оказывают сопоставимый лечебный эффект у животных с моделью ЛАГ - снижают давление в правом желудочке сердца, повышенное при ЛАГ.

Результаты оценки влияния соединения формулы I на показатели, характеризующие эндотелиальную дисфункцию, представлены в таблице 7.

Через 4 недели после введения монокроталина у крыс контрольной группы показатель СрАД, а также показатели величины снижения СрАД (ΔСрАД) в ответ как на АХ, так и НП, были статистически значимо ниже, чем в интактной группе, что отражает формирование эндотелиальной дисфункции у животных с ЛАГ. В результате величина КЭД увеличилась до 2,36±0,27 в сравнении с 1,80±0,06 в контроле, хотя это снижение не достигало уровня статистической значимости.

Важно отметить, что у животных контрольной группы имела место системная гипотензия - исходное СрАД, регистрируемое до введения АХ или НП, было достоверно ниже, чем у животных интактной группы.

Курсовое введение риоцигуата вызывало разнонаправленные изменения ΔСрАД и времени восстановления СрАД в ответ на введение АХ и НП, что в итоге не привело к статистически значимому изменению КЭД по сравнению с показателем контрольной группы. Важно отметить, что у крыс, получавших риоцигуат, развивается еще более выраженная гипотензия - величина СрАД до введения АХ и НП составила соответственно 87±3 и 88±4, тогда как в контроле - 92±3 и 97±2, а у интактных животных 111±4 и 114±4. Это отражает описанный выше побочный гипотензивный эффект риоцигуата на системное АД.

При курсовом введении GRS животным с моделью ЛАГ величина СрАД статистически значимо не отличалась от значений в группе интактных животных, что говорит об отсутствии у GRS побочного гипотензивного действия на системное АД, в отличие от риоцигуата. Более того, введение GRS приводит к нормализации системного АД, пониженного у животных с ЛАГ величина исходного СрАД у животных, получавших GRS, статистически значимо не отличилась от значений исходного СрАД у интактных животных (таблица 7).

У животных, получавших GRS, при введении АХ (эндотелий-зависимая вазодилатация) показатель ΔСрАД был статистически значимо выше, чем в контроле и не отличался от показателя интактной группы, а время восстановления СрАД было статистически значимо выше по сравнению с показателем интактной группой и не отличалось от величины показателя в контроле и группе с риоцигуатом. При введении НП (эндотелий-независимая вазодилатация) крысам, получавшим GRS, показатель ΔСрАД был статистически значимо выше по сравнению с показателем животных группы, получавших риоцигуат, и не отличался от показателя интактных животных, а время восстановления СрАД было статистически значимо ниже, чем в группе с риоцигуатом, и также не отличалось от значений в контроле и у интактных животных. Наблюдаемые изменения ΔСрАД и времени восстановления СрАД в ответ на эндотелий-зависимые и независимые стимулы привели к тому, что величина КЭД после курсового введения GRS статистически значимо снизилась до 1,59±0,13 в сравнении с 2,36±0,27 у контрольных животных, что свидетельствует о нормализации вазодилатирующей функции эндотелия (таблица 7).

Таким образом, курсовое введение соединения формулы I (GRS) у животных с моделью ЛАГ приводило к следующим эффектам:

1) нормализации гемодинамики в малом круге кровообращения снижению повышенного при ЛАГ давления в правом желудочке сердца сопоставимому с действием риоцигуата;

2) нормализации пониженного при ЛАГ системного артериального давления, в отличие от риоцигуата, который, напротив, оказывал гипотензивное действие;

3) устранению признаков эндотелиальной дисфункции нормализации вазодилатирующей функции эндотелия, сниженной при ЛАГ.

Список источников

1. Humbert М, Guignabert С, Bonnet S, Dorfmtiller Р, Klinger JR, Nicolls MR, Olschewski AJ, Pullamsetti SS, Schermuly RT, Stenmark KR, Rabinovitch M. Pathology and pathobiology of pulmonary hypertension: state of the art and research perspectives. Eur Respir J. 2019 Jan 24; 53(1):1801887. doi: 10.1183/13993003.01887-2018.2

2. Huertas A, Guignabert C, Barbera JA, et al. Pulmonary vascular endothelium: the orchestra conductor in respiratory diseases: highlights from basic research to therapy. Eur Respir J. 2018 Apr 4;51(4): 1700745. doi: 10.1183/13993003.00745-2017.

3. Roberto B. Evora, P., M. Evora, P., C. Celotto, A., J. Rodrigues, A., & E. Joviliano, E. (2012). Cardiovascular Therapeutics Targets on the NO-sGC-cGMP Signaling Pathway: A Critical Overview. Current Drug Targets, J 3(9), 1207-1214. doi:10.2174/138945012802002348.

4. Stasch J.P., Pacher P., Evgenov O.V. Soluble guanylate cyclase as an emerging therapeutic target in cardiopulmonary disease. Circulation 2011 May 24;123(20):2263-73. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA. 110.981738.

5. Klinger J.R., Kadowitz P.J. The nitric oxide pathway in pulmonary vascular disease. Am J Cardiol. 2017 Oct 15;120(8S):S71-S79. doi: 10.1016/j.amjcard.2017.06.012.

6. Schmidt H.H., Schmidt P.M., Stasch J.P. NO and haem independent soluble guanylate cyclase activators. Handb Exp Pharmacol. 2009;(191):309-39. doi: 10.1007/978-3-540-68964-5 14.

7. Mittendorf, J., Weigand, S., Alonso-Alija, C, Bischoff, E., Feurer, A., Gerisch, M., Stasch, J.-P. (2009) Discovery of riociguat (BAY 63-2521): a potent, oral stimulator of soluble guanylate cyclase for the treatment of pulmonary hypertension. ChemMedChem 4(5):853-865. doi: 10.1002/cmdc.200900014.

8. Schermuly R.Т., Stasch J-P., Pullamsetti S. S., Middendorff R., Muller D. et al. Expression and function of soluble guanylate cyclase in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal 2008 32: 881-891; DOI: 10.1183/09031936.00114407.

9. Khaybullina D., Patel A., Zerilli T. Riociguat (Adempas): a Novel Agent For the Treatment of Pulmonary Arterial Hypertension and Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension. P&T. 2014Nov; 39(11):749-58. PMCID: PMC4218670.

10. Armstrong P.W., Pieske В., Anstrom K.J. et al. Vericiguat in Patients with Heart Failure and Reduced Ejection Fraction. N Engl J Med 2020; 382:1883-1893 DOI: 10.1056/NEJMoal915928.

11. Tobin J.V., Zimmer D.P., Shea C. et al. Pharmacological Characterization of IW-1973, a Novel Soluble Guanylate Cyclase Stimulator with Extensive Tissue Distribution, Antihypertensive, Anti-Inflammatory, and Antifibrotic Effects in Preclinical Models of Disease. J Pharmacol Exp Ther 365:664 675, June 2018 https://doi.org/10.1124/jpet. 117.247429.

12. Gheorghiade M., Greene S.J Filippatos G. Cinaciguat, a soluble guanylate cyclase activator: results fromthe randomized, controlled, phase lib COMPOSE programme in acute heart failure syndromes. European Journal of Heart Failure (2012) 14, 1056-1066 doi: 10.1093/eurjhf/hfs093.

13. Патент RU 2483066 от 27.05.2013 «Новое антитромботическое и антиатеросклеротическое средство и способ его получения (варианты)».

14. Mercier О, Tivane A, Dorfmuller Р, de Perrot М, Raoux F, Decante В, et al. Piglet model of chronic pulmonary hypertension. Pulm Circ. (2013) 3:908 15. doi: 10.1086/674757

15. Aguero J, Ishikawa K, Fish KM, Hammoudi N, Hadri L, Garcia-Alvarez A, et al. Combination proximal pulmonary artery coiling and distal embolization induces chronic elevations in pulmonary artery pressure in Swine. PLoS ONE. (2015) 10:e0124526. doi: 10.1371/journal, pone. 0124526

16. Loisel F, Provost B, Guihaire J, Boulate D, Arouche N, Amsallem M, et al. Autologous endothelial progenitor cell therapy improves right ventricular function in a model of chronic thromboembolic pulmonary hypertension. J Thorac Cardiovasc Surg. (2019) 157:655 66.e7. doi: 10.1016/j.jtcvs.2018.08.083.

17. Schermuly, R.T. / R.T. Schermuly, K.P. Kreisselmeier, H.A. Ghofrani, H. Yilmaz, et al. Chronic sildenafil treatment inhibits monocrotaline-induced pulmonary hypertension in rats. Am J Respir Crit Care Med. 2004 Jan 1; 169(1):39-45. doi: 10.1164/rccm.200302-282OC.

18. Laursen J.В., Boesgaard S., Poulsen H. E., Aldershvile J. Nitrate tolerance impairs nitric oxide-mediated vasodilation in vivo. Cardiovasc Res. 1996 May; 31 (5):814-819. doi: 10.1016/0008-6363 (96)00027-2.

19. Покровский, M.В. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при LNAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте / М.В. Покровский, В.И. Кочкаров, Т.Г. Покровская - Текст: непосредственный // Рос. журн. иммунологии. - 2006. - Т. 96. - С. 60-61.

Изобретение относится к области фармакологии и медицины, в частности к средствам для лечения легочных гипертензий. Раскрывается применение 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-он формулы I в качестве средства для лечения легочных гипертензий без побочного гипотензивного действия в отношении системного артериального давления. Применение изобретения позволяет нормализовать параметры гемодинамики малого круга кровообращения, включающие снижение повышенного давления в легочной артерии и правом желудочке сердца, снижение легочно-сосудистого сопротивления и восстановление сердечного выброса правого желудочка. Изобретение может применяться при легочной артериальной гипертензии или при хронической тромбоэмболической легочной гипертензии в дозах от 1,5 до 200 мг. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл., 4 пр.

1. Применение 2-[2-[5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]индолин-3-он формулы I

в качестве средства для лечения легочных гипертензий без побочного гипотензивного действия в отношении системного артериального давления.

2. Применение средства по п. 1 для нормализации параметров гемодинамики малого круга кровообращения, включающих снижение повышенного давления в легочной артерии и правом желудочке сердца, снижение легочно-сосудистого сопротивления и восстановление сердечного выброса правого желудочка.

3. Применение средства по п. 1 при легочной артериальной гипертензии

4. Применение средства по п. 1 при хронической тромбоэмболической легочной гипертензии.

5. Применение средства по п. 1, отличающееся тем, что его применяют для введения млекопитающим в дозах от 1,5 до 200 мг.