HGF (hepatocyte growth factor, фактор росту гепатоцитів), це не пептид. Це великий секретований глікопротеїн масою близько 90 кДа, який циркулює як гетеродимер з α- і β-ланцюгів, зшитих дисульфідним містком. Плутанина тут поширена, бо HGF часто потрапляє в ті самі каталоги, що й короткі синтетичні пептиди на кшталт BPC-157 чи GHK-Cu,, але за розміром, способом виробництва й поведінкою це принципово інша молекула.

Протеаза, яка розучилася різати

Найцікавіша структурна деталь HGF, його походження. Попередник pro-HGF (728 амінокислот) синтезується як одноланцюговий неактивний білок і активується позаклітинним протеолітичним розщепленням, яке виконують сериновi протеази, HGF-активатор (HGFA), матриптаза, гепсин. Тобто на відміну від пептиду, який працює одразу після синтезу, HGF потребує окремого етапу активації в тканині.

Послідовність HGF приблизно на третину ідентична плазміногену: чотири крингл-домени в α-ланцюзі та домен, схожий на сериновy протеазу, у β-ланцюзі. Але цей протеазний домен каталітично мертвий, він втратив залишки каталітичної тріади й нічого не розщеплює. HGF, це, по суті, каркас протеази, перепрофільований еволюцією у сигнальну молекулу: він зберіг форму ферменту, але не функцію.[8]

Один білок, три незалежні відкриття

HGF відкривали тричі, різні лабораторії, під різними назвами й з різних мотивів:

  • Hepatocyte growth factor, мітоген для гепатоцитів, виявлений у сироватці щурів після часткової гепатектомії.
  • Scatter factor (SF), фактор, який змушував щільні епітеліальні колонії «розсіюватися» й розповзатися.
  • Tumor cytotoxic factor, активність, що вбивала певні пухлинні лінії.

Ці три активності виглядали неспорідненими. Молекулярне клонування 1989 року[1] і подальший біохімічний аналіз показали, що це один і той самий білок. Ця історія важлива не як анекдот: вона одразу пояснює, чому HGF «робить усе потроху», проліферацію, рух клітин, морфогенез, виживання. Це не побічні ефекти, а різні прочитання однієї програми.[8]

Ліганд онкогена: центральна незручність

У 1991 році рецептор HGF було ідентифіковано як продукт прото-онкогена c-Met (MET)[2], рецепторну тирозинкіназу. HGF залишається єдиним відомим лігандом c-Met, і навпаки: c-Met, єдиний відомий рецептор HGF. Це рідкісна для біології строго моногамна пара.

Активація c-Met запускає програму, яку називають інвазивним ростом: клітини втрачають міжклітинні контакти, набувають рухливості, проростають у матрикс, будують трубчасті структури. У розвитку й регенерації це корисно. У пухлині, це метастазування.[5][7]

Звідси головний парадокс галузі, який варто розуміти перед будь-якою роботою з HGF: фармацевтична індустрія рухається в протилежному напрямку. Схвалені препарати, що працюють з цією віссю,, це інгібітори c-Met для недрібноклітинного раку легені з мутаціями пропуску екзона 14 MET: капматиніб[11] і тепотиніб[12]. Мільярди вкладено в те, щоб цей рецептор вимкнути. Агоніста c-Met не схвалено ніде у світі.

Що показує генетика й регенерація печінки

HGF, не тонкий модулятор. Миші, у яких вимкнено Hgf або Met, гинуть внутрішньоутробно з дефектами плаценти й печінки та порушенням міграції м'язових попередників.[3][4] Це essential ген розвитку.

У дорослому організмі роль вужча, але конкретна: умовне видалення Met у гепатоцитах порушує повноцінну регенерацію печінки після часткової гепатектомії.[6] Саме цей масив, плюс доклінічні моделі, де HGF протидіє TGF-β1-залежному фіброгенезу й апоптозу гепатоцитів,, сформував уявлення про HGF як про антифіброзну й прорегенеративну вісь.

Тут доречне порівняння: антифіброзний ефект намагаються отримати й через зовсім інші рецептори, наприклад, B7-33, аналог релаксину, діє через RXFP1, а не через c-Met. Різні входи в ту саму проблему сполучної тканини.

Чому рекомбінантний HGF майже не працює як системний препарат

Це вузол, який визначив усю подальшу історію. Рекомбінантний HGF як системний лікарський засіб має набір несприятливих властивостей одночасно:

  • Дуже короткий час життя в плазмі, білок виводиться швидко, переважно печінкою.
  • Сильне зв'язування з гепарансульфатами позаклітинного матриксу, введений білок погано дифундує й «залипає» біля місця введення.
  • Складне виробництво, глікозильований дволанцюговий білок, який ще потребує коректної протеолітичної активації; це не тверда фаза, як для пептиду.
  • Онкологічна засторога, системна тривала активація c-Met концептуально суперечить усьому, що відомо про інвазивний ріст.[7]

Через це клінічна розробка пішла не через «вколоти білок системно», а двома обхідними шляхами.

Обхідний шлях 1: доставити ген, а не білок

VM202 (Engensis, донапермiноген селтоплазмід), невірусна плазмідна ДНК, що кодує одразу дві ізоформи HGF (HGF728 і HGF723) завдяки гібридній конструкції HGF-X7; вводиться внутрішньом'язово, щоб тканина сама виробляла білок локально.

Що показали дослідження, без прикрас:

  • Фаза 2 при болісній діабетичній периферичній нейропатії[9]: у групі нижчої дози (8 мг на ногу) на 90-й день ≥50% зниження болю досягли 48,4% учасників проти 17,6% на плацебо. Але вища доза (16 мг) дала 27,8% і не була статистично значущою, дозозалежність немонотонна, що саме по собі послаблює впевненість у результаті.
  • Фаза 3 при тій самій нейропатії[13]: первинної кінцевої точки не досягнуто, переваги над плацебо не доведено.
  • Програму також вивчали при діабетичних виразках стопи[14], БАС і хворобі Шарко-Марі-Тута 1A[15], це переважно ранні або проміжні дані, а не доведена ефективність.

Загальний підсумок: переносимість у цих роботах була прийнятною, а ось ефективність на найсильнішому рівні доказів не підтвердилася.

Обхідний шлях 2: доставити білок локально

Якщо системна фармакокінетика безнадійна, залишається ввести білок прямо в потрібний компартмент. Kringle Pharma розробляє KP-100IT, інтратекальний рекомбінантний людський HGF при гострій травмі спинного мозку. Опубліковане подвійно сліпе рандомізоване дослідження фази I/II показало прийнятний профіль безпеки; це саме дослідження безпеки й ранньої ефективності, а не доказ клінічної користі.[10] Логіка обходу тут та сама, що й у нейрорегенеративних програм на кшталт ARA-290: діяти локально там, де системна експозиція небажана.

Що залишається невирішеним

  • Немає жодного схваленого агоніста HGF, ні білкового, ні генного, у жодній юрисдикції.
  • Терапевтичне вікно невідоме. Регенерація і інвазивний ріст, це та сама програма c-Met. Як отримати перше без другого, досі не вирішено.
  • Дозозалежність суперечлива, немонотонний результат фази 2 не отримав переконливого пояснення.
  • Дані на людях за межами локальної доставки й генної терапії практично відсутні. Більшість «HGF відновлює тканину», це доклініка на гризунах і культурах клітин.

Практична примітка про ідентичність реагенту

Під назвою «HGF» у дослідницьких каталогах продають різні молекули, і вони не взаємозамінні:

  • повнорозмірний дволанцюговий HGF, активна форма;
  • одноланцюговий pro-HGF, потребує активації протеазою, інакше поводиться інакше в аналізі;
  • фрагменти NK1 / NK2, усічені варіанти; їхня агоністична або антагоністична поведінка залежить від контексту й концентрації гепарину.

Система експресії (ссавцеві клітини проти E. coli) визначає глікозилювання й згортання. Для відтворюваності експерименту форму, систему експресії й спосіб активації треба фіксувати в протоколі, інакше результати різних партій не порівнювані.

Статус матеріалу

HGF на цій сторінці розглядається виключно як дослідницький реагент (RUO). Це не лікарський засіб, не харчова добавка, не косметичний інгредієнт; матеріал не призначений для споживання людиною чи ветеринарного застосування. Наведені дані описують опубліковані наукові дослідження й не є медичною рекомендацією, схемою застосування чи твердженням про лікувальні властивості.

Суміжні матеріали каталогу: загоєння та регенерація.