О BMP-7 обычно говорят как об «антифиброзном факторе». Это правда лишь наполовину и именно поэтому вводит в заблуждение. У этой молекулы есть деталь, которой нет почти ни у кого из её соседей по теме восстановления тканей: она действительно была продуктом, который можно было купить. Не в исследовательском каталоге, в операционной. А потом её оттуда убрали.

Молекула, которую когда-то действительно можно было заказать в операционную

Сначала о классе, потому что здесь часто ошибаются. BMP-7 (костный морфогенетический белок 7), это ростовой фактор суперсемейства TGF-β, секретируемый сигнальный белок. Не пептид. Активная форма, дисульфидно сшитый гликозилированный гомодимер массой около 35 кДа; отдельная цепь сама по себе неактивна. Это не терминологическая придирка: от этого зависит всё, от способа производства до того, что должно быть в сертификате анализа.

Под вторым своим названием, OP-1, osteogenic protein-1, этот же белок более десяти лет существовал как медицинское изделие. Рекомбинантный человеческий BMP-7, нанесённый на коллагеновый носитель, получил разрешение FDA (Управление по контролю качества пищевых продуктов и медикаментов США) по процедуре humanitarian device exemption: в 2001 году для несращений длинных костей, затем для ревизионного спондилодеза. Регистрационное исследование при несращениях большеберцовой кости сравнивало его с аутотрансплантатом, золотым стандартом костной пластики.

Здесь и начинается самое интересное. Клиническая карьера BMP-7 состоялась в ортопедии. Научная слава, в нефрологии. И эти две линии практически не пересеклись.

Почему «тормоз» точнее, чем «фактор роста»

Стандартное описание звучит так: BMP-7 противодействует фиброзу. Механистически точнее сказать иначе.

TGF-β1, центральный профиброзный сигнал, работает через Smad2/3. BMP-7 работает по тем же рецепторным принципам, но на другую ветвь: Smad1/5/8. Обе ветви конкурируют за общего партнёра Smad4 и взаимно подавляют друг друга. То есть это не два независимых процесса, а рычаг с двумя плечами.

И теперь ключевое. В здоровой почке BMP-7 вырабатывается постоянно. При повреждении, ишемическом, токсическом, метаболическом, его экспрессия падает. Фиброз развивается не потому, что включился новый стимул, а потому, что выключилось сдерживание.

Это принципиально меняет смысл фразы «дать BMP-7». Вы не добавляете сигнал к восстановлению, вы пытаетесь вернуть тормоз, который исчез. И вопросы «помешает ли это образованию нового рубца» и «рассосёт ли это уже имеющийся», два разных вопроса с разными ответами. Значительная часть путаницы вокруг этой молекулы растёт именно отсюда.

Что показали почечные модели, и где они остановились

Доклинические данные здесь действительно солидные, и преуменьшать их не стоит. У крыс OP-1 при ишемической острой почечной недостаточности снижал тяжесть повреждения. В модели обструкции мочеточника, предотвращал фиброгенез. Самая громкая работа вышла в 2003 году в Nature Medicine: BMP-7 противодействовал индуцированному TGF-β1 эпителиально-мезенхимальному переходу в почечных канальцевых клетках и, по данным мышиных моделей, реверсировал уже сформированное хроническое повреждение.

А теперь ограничения, без которых эта картина неполна. Во-первых, это грызуны, и дозы были надфизиологическими. Во-вторых, сама роль эпителиально-мезенхимального перехода в фиброзе взрослой почки после 2003 года стала предметом долгой профессиональной дискуссии, сегодня её оценивают значительно сдержаннее. В-третьих, есть ещё один слой, о котором вспоминают реже: в ткани работают эндогенные антагонисты BMP, USAG-1, гремлин, ноггин. Они связывают BMP внеклеточно, и при повреждении их часто становится больше. Поэтому «добавить лиганд» и «снять тормоз», не одно и то же: часть введённого белка нейтрализуется ещё до того, как дойдёт до рецептора.

Как одобренный продукт ушёл с рынка

Эту историю легко пересказать неверно в обе стороны, поэтому стоит быть точным.

OP-1 никогда не имел полного одобрения по процедуре PMA, он существовал в режиме HDE, пути для изделий, предназначенных небольшим группам пациентов, с более низкими требованиями к доказательству эффективности. В 2009 году консультативный комитет FDA проголосовал против расширения показаний на неинструментированный поясничный спондилодез. В 2010 году Stryker Biotech продала активы OP-1 корпорации Olympus. В 2014 году Olympus свернула направление и прекратила операции в США, после чего rhBMP-7 на американском рынке больше не представлен.

Чего из этого не следует: что BMP-7 признали небезопасным. Уход с рынка был коммерческим и регуляторным результатом, узкое показание, ограничительный путь регистрации, отказ в расширении, смена владельца. Не выводом о вреде.

И ещё одно разграничение, которое стоит держать в голове: громкая полемика о безопасности BMP в спинальной хирургии касалась прежде всего rhBMP-2, другого белка, другого производителя, другого продукта. Эти две истории постоянно смешивают, и делать этого не стоит.

Попытка обойти сам белок, и чем она закончилась

Главное техническое препятствие было не в биологии, а в доставке. BMP прочно связываются с внеклеточным матриксом, плохо удерживаются в месте введения, а их рецепторы экспрессируются почти повсеместно, поэтому системная доза, достаточная для почки, бьёт и по кости. Клиническая форма OP-1 поэтому и была твёрдым имплантом на коллагене, а не инъекцией.

Логичный обход: не доставлять белок, а сделать маленькую молекулу, активирующую тот же рецептор. В 2012 году показали, что рецептор ALK3 критичен для регенерации почки и что пептидный агонист ALK3 (THR-123) реверсирует сформированный фиброз у мышей. На этой основе возник клинический кандидат THR-184.

Результат стоит назвать прямо. В рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании фазы 2 у пациентов высокого риска острого почечного повреждения после кардиохирургии THR-184 в диапазоне доз не снизил ни частоту, ни тяжесть, ни длительность ОПП по сравнению с плацебо. Частота ОПП была примерно 74–79 % во всех группах, включая плацебо. Безопасность, сопоставима.

То есть на сегодняшний день: красивый механизм, воспроизводимые данные на грызунах, одно корректно проведённое испытание подхода у людей, отрицательное. Одобренного антифиброзного продукта на основе BMP-7 не существует. Это не повод списывать направление, но и не повод говорить о нём как о доказанном.

Что из этого следует для лабораторной работы

Если вы работаете с BMP-7 как с реагентом, несколько практических следствий:

  • Димер решает всё. Активность несёт дисульфидно сшитый гомодимер. Восстановленный мономер неактивен, это самая частая причина реагента, который «ничего не делает».
  • Система экспрессии не деталь. Материал из клеток млекопитающих гликозилирован, материал из E. coli, нет и требует рефолдинга. В биотестах они не взаимозаменяемы по умолчанию.
  • Зрелый домен или предшественник. BMP-7 синтезируется как пропротеин; спецификация должна указывать это однозначно.
  • Адсорбция на пластик. При низких концентрациях реально доступная концентрация может существенно отличаться от номинальной.
  • Ищите по двум названиям. Половина релевантной литературы подписана «OP-1», а не «BMP-7».

Подробный разбор механизма, доказательной базы и аналитических требований, в монографии BMP-7. Смежные материалы: HGF, в отличие от BMP-7, это репаративный сигнал, а не тормоз, и его история провала выглядит совсем иначе; Ac-SDKP, пептидный ингибитор той же Smad2-ветви. Раздел каталога: tissue repair.

BMP-7 поставляется исключительно как реагент для исследовательского применения (RUO). Это не лекарственное средство и не продукт для потребления человеком. Материал не предназначен для диагностики или лечения.

Читайте также: BMP-7 (OP-1): что это, механизм и честный обзор исследований.