Клиническое применение костных морфогенетических белков BMP-2 и BMP-7: анализ текущих клинических испытаний

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Костные морфогенетические белки используются в клинической практике в ортопедии, хирургии позвоночника и челюстно-лицевой хирургии уже почти десятилетие. Результаты исследований показывают, что в большинстве случаев частота сращений при применении костных морфогенетических белков сопоставима или превышает соответствующий показатель при использовании аутотрансплантата. На сегодняшний день такие костные морфогенетические белки, как BMP-2 и BMP-7, коммерчески доступны для клинического применения и так же эффективны, как аутотрансплантат для замещения дефектов кости.

В данном обзоре проведен анализ существующих клинических испытаний, зарегистрированных на сайте сlinicaltirals.gov, по терапевтическому применению BMP-2 и BMP-7 при патологиях опорно-двигательного аппарата.

Стратегия поиска заключалась в использовании таких ключевых терминов, как «костный морфогенетический белок 2 или BMP-2», «костный морфогенетический белок 7 или BMP-7», «рекомбинантный костный морфогенетический белок 2 или rhBMP-2», «рекомбинантный костный морфогенетический белок 7 или rhBMP-7», «InductOs», «Op1», «кость» и «заболевания опорно-двигательного аппарата». Критерии включения и исключения были разделены на два этапа отбора исследований.

К октябрю 2022 г. зарегистрировано около 85 клинических испытаний по использованию BMP-2 и около 12 — по использованию BMP-7. Большинство исследований относятся к фазам 2, 2–3 или 4 и сосредоточены на таких направлениях, как терапия травм большеберцовой кости и хирургия позвоночника. Однако полноценные результаты опубликованы только для 12 клинических испытаний по применению BMP-2. Все клинические испытания имеют схожие методы подготовки, а 12 клинических испытаний дали положительные результаты без серьезных побочных эффектов.

Потенциал клинического применения BMP-2 широк. В настоящее время проводят множество доклинических и клинических исследований по использованию BMP-2 и BMP-7, и их будущие результаты помогут дополнительно изучить терапевтический потенциал этих костных морфогенетических белков в лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Урал Фаритович Мухаметов

Республиканская клиническая больница им. Г.Г. Куватова

Email: ufa.rkbkuv@doctorrb.ru
ORCID iD: 0000-0003-3694-3302

канд. мед. наук

Россия, 450008, Уфа, ул. Ленина, д. 3

Сергей Владимирович Люлин

Медицинский центр Кармель

Email: carmel74@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2549-1059
SPIN-код: 4968-8680
Scopus Author ID: 6701421057

д-р мед. наук

Россия, Челябинск

Дмитрий Юрьевич Борзунов

Уральский государственный медицинский университет

Email: borzunov@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-3720-5467
SPIN-код: 6858-8005
Scopus Author ID: 17433431500

д-р мед. наук, профессор

Россия, Екатеринбург

Ильгиз Фанилевич Гареев

Башкирский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilgiz_gareev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4965-0835
SPIN-код: 3839-0621
Scopus Author ID: 57206481534

PhD

Россия, 450008, Уфа, ул. Ленина, д. 3

Список литературы

  1. Sampath T.K., Reddi A.H. Discovery of bone morphogenetic proteins — a historical perspective // Bone. 2020. Vol. 140. P. 115548. doi: 10.1016/j.bone.2020.115548
  2. Gomez-Puerto M.C., Iyengar P.V., García de Vinuesa A. et al. Bone morphogenetic protein receptor signal transduction in human disease // J. Pathol. 2019. Vol. 247, No. 1. P. 9–20. doi: 10.1002/path.5170
  3. Мухаметов У.Ф., Люлин С.В., Борзунов Д.Ю., Гареев И.Ф. Стимуляция регенерации костной ткани с использованием костных морфогенетических белков: современные концепции // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. 2021. Т. 13, № 4. С. 15–30. doi: 10.17816/mechnikov82711
  4. Mukhametov U., Lyulin S., Borzunov D. et al. Functions of the bone morphogenetic protein signaling pathway through non-coding RNAs // Noncoding RNA Res. 2022. Vol. 7, No. 3. P. 178–183. doi: 10.1016/j.ncrna.2022.07.002
  5. Jain A.P., Pundir S., Sharma A. Bone morphogenetic proteins: The anomalous molecules // J. Indian Soc. Periodontol. 2013. Vol. 17, No. 5. P. 583–586. doi: 10.4103/0972-124X.119275
  6. Indjeian V.B., Kingman G.A., Jones F.C. et al. Evolving new skeletal traits by cis-regulatory changes in bone morphogenetic proteins // Cell. 2016. Vol. 164, No. 1–2. P. 45–56. doi: 10.1016/j.cell.2015.12.007
  7. Dumic-Cule I., Peric M., Kucko L. et al. Bone morphogenetic proteins in fracture repair // Int. Orthop. 2018. Vol. 42, No. 11. P. 2619–2626. doi: 10.1007/s00264-018-4153-y
  8. Hinsenkamp M., Collard J.F. Growth factors in orthopaedic surgery: demineralized bone matrix versus recombinant bone morphogenetic proteins // Int. Orthop. 2015. Vol. 39, No. 1. P. 137–147. doi: 10.1007/s00264-014-2562-0
  9. Son H.J., Lee M.N., Kim Y. et al. Bone generation following repeated administration of recombinant bone morphogenetic protein 2 // Tissue Eng. Regen. Med. 2021. Vol. 18, No. 1. P. 155–164. doi: 10.1007/s13770-020-00290-4
  10. Von Rüden C., Morgenstern M., Hierholzer C. et al. The missing effect of human recombinant Bone Morphogenetic Proteins BMP-2 and BMP-7 in surgical treatment of aseptic forearm nonunion // Injury. 2016. Vol. 47, No. 4. P. 919–924. doi: 10.1016/j.injury.2015.11.038
  11. Poynton A.R., Lane J.M. Safety profile for the clinical use of bone morphogenetic proteins in the spine // Spine (Phila Pa 1976). 2002. Vol. 27, No. 16 Suppl 1. P. S40–48. doi: 10.1097/00007632-200208151-00010
  12. Bannwarth M., Smith J.S., Bess S. et al. Use of rhBMP-2 for adult spinal deformity surgery: patterns of usage and changes over the past decade // Neurosurg. Focus. 2021. Vol. 50, No. 6. P. E4. doi: 10.3171/2021.3.FOCUS2164
  13. Papanagiotou M., Dailiana Z.H., Karachalios T. et al. RhBMP-7 for the treatment of nonunion of fractures of long bones // Bone Joint J. 2015. Vol. 97–B, No. 7. P. 997–1003. doi: 10.1302/0301-620X.97B7.35089
  14. Мухаметов У.Ф., Люлин С.В., Борзунов Д.Ю. и др. Гетеротопическая оссификация как побочный эффект применения рекомбинантных человеческих костных морфогенетических белков // Гений ортопедии. 2022. Т. 28, № 1. С. 123–132. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-1-123-132
  15. McGrath M., Feroze A.H., Nistal D. et al. Impact of surgeon rhBMP-2 cost awareness on complication rates and health system costs for spinal arthrodesis // Neurosurg. Focus. 2021. Vol. 50, No. 6. P. E5. doi: 10.3171/2021.3.FOCUS2152
  16. Nosho S., Ono M., Komori T. et al. Preclinical bioequivalence study of E. coli-derived rhBMP-2/β-TCP and autogenous bone in a canine guided-bone regeneration model // J. Prosthodont. Res. 2022. Vol. 66, No. 1. P. 124–130. doi: 10.2186/jpr.JPR_D_20_00226
  17. Chen H., Yu Y., Wang C. et al. The regulatory role of sulfated polysaccharides in facilitating rhBMP-2-induced osteogenesis // Biomater. Sci. 2019. Vol. 7, No. 10. P. 4375–4387. doi: 10.1039/c9bm00529c
  18. Kisiel M., Ventura M., Oommen O.P. et al. Critical assessment of rhBMP-2 mediated bone induction: an in vitro and in vivo evaluation // J. Control Release. 2012. Vol. 162, No. 3. P. 646–653. doi: 10.1016/j.jconre.l.2012.08.004
  19. Khan S.N., Lane J.M. The use of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) in orthopaedic applications // Expert. Opin. Biol. Ther. 2004. Vol. 4, No. 5. P. 741–748. doi: 10.1517/14712598.4.5.741
  20. Bobyn J., Rasch A., Little D.G., Schindeler A. Posterolateral inter-transverse lumbar fusion in a mouse model // J. Orthop. Surg. Res. 2013. Vol. 8. P. 2. doi: 10.1186/1749-799X-8-2
  21. Hosseinpour S., Rad M.R., Khojasteh A., Zadeh H.H. Antibody administration for bone tissue engineering: a systematic review // Curr. Stem. Cell. Res. Ther. 2018. Vol. 13, No. 4. P. 292–315. doi: 10.2174/1574888X13666180207095314
  22. Мухаметов У.Ф., Люлин С.В., Борзунов Д.Ю. и др. Риск развития опухолей после применения рекомбинантных человеческих костных морфогенетических белков // Гений ортопедии. 2022. Т. 28, № 4. С. 592–598. doi: 10.18019/1028-44272022-28-4-592-598

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Блок-схема отбора исследований

Скачать (468KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнительный анализ клинических испытаний по использованию костных морфогенетических белков BMP-2 и BMP-7: a — этап 1; b — этап 2

Скачать (99KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Динамика временных (годовых) регистраций клинических испытаний по проверке клинического потенциала костных морфогенетических белков BMP-2 (a) и BMP-7 (b) на сайте сlinicaltrials.gov

Скачать (293KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение зарегистрированных клинических испытаний по применению костного морфогенетического белка BMP-2: a, b — по фазам; с, d — по статусу

Скачать (384KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределение зарегистрированных клинических испытаний по применению костного морфогенетического белка BMP-7: a, b — по фазам; с, d — по статусу

Скачать (263KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Сравнительный анализ клинических испытаний по использованию костных морфогенетических белков BMP-2 и BMP-7 в зависимости от фаз. * p < 0,05; ** p < 0,001

Скачать (72KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Распределение зарегистрированных клинических исследований по применению костного морфогенетического белка BMP-2 (a) и BMP-7 (b) по локализации в мире

Скачать (108KB)
Метаданные

© ООО "Эко-Вектор", 2023


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 71733 от 08.12.2017.