Pharmamel

 SEPSIS

La sepsis se caracteriza por una respuesta inflamatoria excesiva en respuesta a un agente infeccioso. Un análisis exhaustivo del estado actual de la sepsis en el mundo se ha publicado recientemente (Rudd KE et al. The Lancet 2020; 395:200-211 ).

La causa más común de muerte en cualquier país del mundo es por fallo multiorgánico. En 1990 se estimaron unos 60.2 millones de casos de sepsis y 15.7 millones muertes en el mundo. Esta cifra bajó algo en 2017, con unos 48,9 millones de casos y 11 millones de muertes. En 2020 vuelven a elevarse los casos de sepsis hasta unos 50 millones en el mundo, con 12-15 millones de muertes. Una de cada cinco muertes en el mundo está asociada a la sepsis, incluyendo un número muy elevado de niños en zonas pobres. Además, muchos de aquellos que sobreviven a la sepsis presentan complicaciones importantes a lo largo de su vida.

Aunque la mayoría de los casos ocurren en países de ingresos bajos o medios, la sepsis sigue siendo la primera causa de muerte en los hospitales de cualquier país el mundo. Solamente en USA, su coste se estima en más de 62.000 millones de dólares/año, siendo similar en la UE.

No hay actualmente tratamientos específicos que puedan controlar dicha respuesta inflamatoria y fallo multiorgánico, de ahí que siga la mortalidad tan elevada. La OMS urge a todos los países para identificar, prevenir y tratar la sepsis.

El tratamiento primario de la sepsis es con antibióticos para frenar la infección, así como fluidoterapia para recuperar la presión arterial. No obstante, esas medidas no son suficientes para reducir esta patología, como se comenta arriba.

La OMS considera de alta prioridad encontrar un tratamiento para la sepsis. Se están realizando actualmente ensayos clínicos para encontrar un fármaco eficaz frente a la sepsis, pero sin ningún resultado positivo. El problema es que no hay ningún fármaco que, además de ser efectivo, no tenga efectos secundarios importantes. Esta situación se debe a que la sepsis es una respuesta muy compleja que incluye, además de una  activación exagerada de la respuesta  de la inmunidad innata, un estado de estrés oxidativo, por la producción excesiva de radicales libres, que dañan todos los tejidos; estos radicales libres provocan una disfunción mitocondrial que, junto a la tormenta de citoquinas derivada de la inflamación, causan fallo multiorgánico y muerte del paciente.

Es decir, un fármaco eficaz frente a la sepsis debe cumplir los siguientes criterios:

• Inhibir la respuesta de la inmunidad innata, en sus dos vías principales que están activadas en la sepsis: la vía de NF-κB, y la vía del inflamasoma NLRP3. Mientras que hay medicamentos que frenan la primera vía (como los corticoides), no hay ninguno frente a la segunda vía, que fue descrita por nosotros como la responsable de la gravedad de la sepsis.

• Frenar la producción de radicales libres durante la sepsis.
  

• Activar la función mitocondrial y producción de ATP, la moneda energética de la célula.

Estas tres funciones las cumple en su totalidad y con altísima eficacia la melatonina.

LA SOLUCIÓN: INYECTABLE DE MELATONINA

Tras descubrir la melatonina extrapineal, analizamos sus propiedades en la célula, concluyendo que posee unas propiedades antiinflamatorias, antioxidantes y protectoras mitocondriales de altísima eficacia. Por esos motivos, decidimos usar la melatonina frente a la sepsis. Para ello, hicimos una extensa experimentación animal en modelos de sepsis en ratas y ratones, incluyendo sepsis inducida por administración de lipopolisacáridos bacterianos, y sepsis inducida por punción cecal (más similar a la sepsis humana). Una vez demostrada la alta eficacia de la melatonina administrada mediante inyección intraperitoneal o subcutánea en esos animales, así como demostrar la ausencia de efectos secundarios negativos a nivel hepático, renal, cardiovascular y metabólico, solicitamos un ensayo clínico a la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS) para usar dicha melatonina en la sepsis clínica.

La AEMPS nos indicó que, para administrar la melatonina via intravenosa (IV) en pacientes de sepsis (ya que la oral no es útil en los pacientes en la UCI por los problemas de absorción intestinal que presentan), y dado que no había en el mercado ningún inyectable de melatonina, debíamos presentarle antes la formulación  adecuada. Esto nos llevó a formular y patentar un inyectable de melatonina para uso humano (y veterinario), frente a procesos inflamatorios, pero también frente a patologías que cursen con aumento de radicales libres y disfunción mitocondrial.

El inyectable de melatonina está patentado (ES2392903B1, PCT/ES2015/070236) como una preparación de melatonina estable a largo plazo para frenar los procesos inflamatorios y, específicamente, para la sepsis.

Esta formulación para uso intravenoso permite una excelente biodisponibilidad del producto alcanzando rápidamente los niveles terapéuticos en sangre.

Además, la melatonina tiene muy poca o ninguna toxicidad, y los excipientes usados en la formulación son ampliamente usados en productos inyectables farmacéuticos humanos.

Resultados del Ensayo clínico en Fase II en España: Prevención del MODS mediante la modulación de la respuesta inflamatoria sistémica a través de la administración de melatonina en pacientes quirúrgicos con sepsis severa, Nº EudraCT: 2008-006782-83.

El inyectable intravenoso de melatonina (patente ES2392903B1, PCT/ES2015/070236, propiedad de Pharmamel), está extendida actualmente a los siguientes países:

El fármaco, ha sido probado en un ensayo clínico en Fase II autorizado por la AEMPS, para evaluar su toxicidad y eficacia.

Se trata del primer ensayo clínico con melatonina intravenosa en pacientes con sepsis. Los pacientes del ensayo clínico presentaron sepsis severa requiriendo intervención quirúrgica abdominal.

Se trata de un ensayo a doble ciego, 14 pacientes placebo y 15 con melatonina IV administrada a la dosis de 60 mg/día durante 5 días. Los pacientes se siguieron hasta su alta hospitalaria.

Tratamiento:

Melatonina: solución en ampollas de 6 mg de melatonina/mL, total 10 mL = 60 mg. Una ampolla (60 mg) día durante 5 días.

Placebo = mismo excipiente del inyectable de melatonina, y mismo volumen inyectado.

Resultados principales:

1. La estancia hospitalaria se ha reducido en un 20% en los pacientes tratados con melatonina frente al placebo.

2. La mortalidad en el grupo de melatonina se ha reducido con respecto al grupo placebo (40%). SOFA, una escala que indica la evolución del paciente con sepsis, se redujo en el grupo tratado con melatonina frente al placebo, indicando una mejor evolución del primero.

3. El estrés oxidativo y el daño oxidativo fueron menores en el grupo tratado con melatonina  que en el placebo.

4. La actividad del sistema inmunitario muestra una reducción de neutrófilos y un aumento de linfocitos, lo que proporciona un índice NLR (neutóofilos/linfocitos ratio) mucho menor en el grupo de melatonina que en el placebo, demostrando una evolución positiva de los pacientes sépticos tratados con melatonina.

5. Otros marcadores de inflamación como la procalcitonina también mostraron una reducción significativa en el grupo de melatonina, otro indicativo de la mejoría inflamatoria de estos pacientes comparados con los el placebo.

6. Los resultados también indican total ausencia de toxicidad a nivel hepático, cardiovascular, renal, así como metabólica.

Esta formulación inyectable tiene muchas otras aplicaciones para controlar la inflamación en patologías cardiovasculares, ictus, recuperación post-quirúrgica, prematuros, infecciones virales y bacterianas, etc.

COVID 19

Ante una pandemia como la que nos enfrentamos hoy por COVID-19, las preguntas de cómo combatir estas amenazas y cómo reducir la letalidad de las personas infectadas son cruciales. Las soluciones son especialmente urgentes cuando se carece de terapias específicas disponibles. La vacunación es muy importante pero surgen nuevas variantes. Incluso para los coronavirus conocidos desde hace mucho tiempo, su variabilidad genética conduce a varios subtipos que difieren en su apariencia de un año a otro, como la gripe estacional, que requiere repetidas adaptaciones de las vacunas.

La alternativa a las vacunas requiere la identificación de un fármaco que controle al virus. Para ello es necesario que el posible medicamento antiviral interfiera con procesos intracelulares como la unión con las proteasas de la célula huésped, la interferencia con la fusión de la envoltura viral con las membranas de la célula huésped, la replicación del virus o la liberación de viriones. En el caso del SARS-COV2,hasta el momento actual, existen grandes limitaciones para identificar medicamentos antivirales que controlen al virus.

El fármaco antipalúdico cloroquina que se utilizó en la covid-19, presentó numerosos efectos secundarios y, es por ello, que se dejó de utilizar.  También requiere investigación adicional el mesilato de camostato, un inhibidor de la proteasa de la superficie de la célula huésped necesaria para la entrada endocítica del virus SARS-CoV-2 después de su fijación, pero que no ha proporcionado resultados significativos. La aplidina (plitidepsin) se ha usado en una prueba de eficacia en paciente de covid-19, y los resultados publicados hablan de una buena eficacia in vitro pero no en pacientes. Actualmente, se está comercializando tanto en USA como en la UE un fármaco de Pfizer, Paxlovid, que parece tener cierta eficacia frente al SARS-COV-2, aunque requiere su testeo en los próximos años.

En una publicación reciente sobre reutilización de fármacos antivirales, y por cuantificación de la interacción entre el interactoma HCoV-huésped y los targets farmacológicos en la red de interacción proteína-proteína humana, se se ha identificado a la melatonina como potencial fármaco anti-HCoV (Network-based drug repurposing for novel coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV-2)

El análisis de la melatonina como fármaco potencial en la pandemia por COVID-19 debe hacerse desde la perspectiva del control de las respuestas del huésped ante la infección viral, especialmente con respecto a las progresiones graves de la enfermedad ya que estas respuestas inflamatorias suelen ser mortales. Debe notarse que la alta mortalidad de las enfermedades infecciosas por virus como el COVID-19, SARS, Ébola, MERS o la gripe aviar es causada por una respuesta inmune innata no controlada con inflamación destructiva.

SITUACIÓN ACTUAL

Los mecanismos subyacentes para la alta mortalidad de dichas infecciones virales implican ataque de radicales libres e inflamación destructiva en numerosos tejidos y órganos. Así como en el Ébola el efector principal es el sistema vascular, en el caso del COVID-19 lo es el pulmón. Si bien las respuestas están vinculadas al daño del sistema inmune innato del huésped, en varios casos, se ha hecho evidente una contribución viral directa a la inflamación. Por ejemplo, se ha demostrado que la viroproteína ORF3a de SARS-CoV activa el inflamasoma NLRP3, a través de ubiquitinación.

Como se conocen agentes que previenen la activación de NLRP3, los tratamientos antiinflamatorios son prometedores. Sin embargo, el uso de medicamentos antiinflamatorios con propiedades inmunosupresoras como los glucocorticoides y antiinflamatorios no esteroideos (AINE) no son recomendables para el combate de una enfermedad infecciosa. Es así altamente deseable la identificación de moléculas que combinen efectos antiinflamatorios con acciones inmunoestimulantes, especialmente de la respuesta de la inmunidad adaptativa. Un agente que posee estas propiedades duales es la melatonina.

En la infección por COVID-19, la formación de radicales libres y la reacción inflamatoria masiva están asociadas con la liberación de gran cantidad de citoquinas («tormenta de citoquinas”). Los patógenos per se sirven como PAMPs (pathogen associated molecular patterns), patrones moleculares que desencadenan una “tormenta de citoquinas” primaria mientras que las moléculas dañadas de la célula huésped funcionan como DAMPs (dangerous associated molecular patterns), patrones moleculares responsables de una «tormenta de citoquinas» secundaria. Esto se convierte en un círculo vicioso y, si no se interrumpe, se producen daños masivos en tejidos y órganos y la posible muerte.

La mayoría de las enfermedades virales mencionadas son autolimitadas por una respuesta inmune adaptativa que depende de la proliferación celular y, por tanto, requiere varias semanas para desarrollarse. En este período de ventana, los pacientes son vulnerables y la mortalidad es alta. El control de la respuesta inmune innata y la reducción de la inflamación durante este período aumenta la tolerancia de los pacientes y disminuye la mortalidad en la infección por virus.

La melatonina es un poderoso eliminador de radicales libres para reducir el daño oxidativo de los tejidos, y también es un agente antiinflamatorio efectivo para deprimir la «tormenta de citoquinas». Como resultado, la melatonina puede aumentar la tolerancia del huésped a los patógenos y ahorrar un tiempo precioso para que los pacientes desarrollen una respuesta inmune adaptativa y finalmente se recuperen del ataque de los patógenos. Además, la melatonina también promueve la respuesta inmune adaptativa al aumentar la proliferación de linfocitos T y las células B para generar anticuerpos específicos. Numerosos estudios han demostrado los efectos beneficiosos de la melatonina en las infecciones virales mortales en diferentes modelos animales, y su eficacia terapéutica en pacientes con shock séptico.

En el proceso de infección celular por el virus Sars Cov2Sa, juegan un papel muy importante, además de los procesos inflamatorios y prooxidantes, las catepsinas, que son unas proteínas con actividad proteolítica. Estás proteasas son fundamentales para la entrada del virus en la célula.El virus se une a su receptor ACE2 y, mediante la activación de las catepsinas, se facilita la formación del endosoma y su entrada en la célula.

Se ha demostrado que la melatonina inhibe las catepsinas inhibiendo la proliferación del virus.

Por tanto, debido a los numerosos estudios existentes sobre las propiedades de la melatonina, se ha realizado un estudio de su efectividad frente a las proteínas de envoltura y nucleocápside de 2019-nCoV/SARS-CoV-2. Usando análisis de proximidad, Zhou y colbs. han priorizado una serie de moléculas potenciales ante el virus, entre ellas la melatonina.

Resultados: Ensayo clínico de fase II, unicéntrico, doble ciego, aleatorizado, controlado con placebo para explorar la eficacia y seguridad de melatonina i.v. en pacientes con covid-19 ingresados en la UCI (estudio melcovid) EudraCT 2020-001808-42.

Se ha usado el mismo inyectable intravenoso de melatonina (patente ES2392903B1, PCT/ES2015/070236, propiedad de Pharmamel), que el utilizado en el ensayo clínico de sepsis. Los efectos antiinflamatorios y antioxidantes de la melatonina se ejercen a altas dosis de la misma. Las dosis se han seleccionado de acuerdo a numerosos experimentos en modelos animales de sepsis y de mucositis, en nuestro Grupo de Investigación, que permitieron calcular la dosis equivalente humana, que oscila entre 50 y 500 mg/día para su uso en la covid-19.

Estas altas dosis de melatonina en pacientes ya han sido ensayadas en dos ensayos clínicos de dos diferentes formulaciones: uno, el ensayo clínico en Fase II (EudraCT: 2008-006782- 83) en pacientes con sepsis ya indicado, a la dosis de 60 mg IV/día durante 5 días, con resultados muy importantes, y otro ensayo clínico en Fase II (EudraCT: 2015-001534-13) con un gel oral de melatonina, a la dosis de 1,5 gramos/día durante el tratamiento (2-3 semanas), frente a la mucositis en pacientes con cáncer de cabeza y cuello tratados con quimio y/o radioterapia, también con excelentes resultados. En ningún caso se observaron efectos secundarios a nivel hepático, renal, cardiovascular y metabólico, ni de ningún otro tipo. Numerosos estudios avalan la seguridad y ausencia de efectos secundarios de la melatonina a dosis altas.

A tenor de lo expuesto anteriormente y ante la situación sanitaria por la que atraviesa el mundo, tenemos evidencias científicas y clínicas que el inyectable de melatonina intravenosa es útil para tratar a los pacientes infectados con Covid-19.

Las soluciones a esta situación son especialmente urgentes cuando se carece de terapias específicas disponibles. La vacunación es importante, pero un tratamiento es fundamental ya que, a pesar de la vacunación, las personas se siguen infectando con el valor añadido de que van apareciendo nuevas variantes que pueden ser más contagiosas que las anteriores. Por tanto, la pandemia finalizará cuando se tenga un tratamiento. Hasta el momento, no hay tratamientos eficaces aunque se están ensayando una gran diversidad de moléculas. Por ello, la Agencia Española de Medicamento y Productos Saniarios nos autorizó la realización de un ensayo clínico  fase II en pacientes con Covid-19.

Se trata del primer ensayo clínico con melatonina intravenosa en pacientes con Covid-19. Se realizó en pacientes con Covid-19 ingresados en la UCI.

Se trata de un ensayo a doble ciego, 6 pacientes tratados con placebo y 12 con melatonina IV a la dosis de  5 mg/kg/día/4 veces día/ durante 7 días. Los pacientes se siguieron hasta su alta hospitalaria.

Tratamiento:

Melatonina: solución en ampollas de 6 mg de melatonina/mL, total 10 mL = 60 mg. Dosis de 5 mg/kg/día durante 7 días, con un máximo de 500 mg/día/7 días.

Placebo = mismo excipiente del inyectable de melatonina y mismo volumen inyectado.

Resultados principales:

1. Reducción de la estancia hospitalaria en un 25% en los pacientes tratados con melatonina frente al placebo.
2. Reducción del tiempo de ventilación mecánica en un 40% en pacientes tratados con melatonina frente al placebo.
3. Reducción de la ventilación mecánica invasiva del 23% en pacientes tratados con melatonina frente al placebo.
4. Mayor tiempo de ventilación mecánica no invasiva del 55% en pacientes tratados con melatonina frente al placebo.
5. Reducción de los marcadores de inflamación aguda (ferritina, dímero D, IL-6) en pacientes tratados con melatonina frente a placebo.
6. Aumento de linfocitos y reducción de neutrófilos en pacientes tratados con melatonina frente al placebo.
7. Los resultados indican una mejoría inflamatoria de los pacientes tratados con melatonina, ya que estos presentan una reducción de las citoquinas proinflamatorias y de la inmunidad humoral, y una mejora de la inmunidad celular comparado con el grupo placebo.
8. Además, no ha habido signos de toxicidad ni de efectos adversos.

        

Bibliografía:

• Rudd et al. The Lancet 2020; 395: 200–211. doi: 10.1016/S0140-6736(19)32989-7: 10.1016/S0140-6736(19)32989-7.
• García et al. Faseb J. 2015; doi: 10.1096/fj.15-273656.
• World Health Statistics, World Health Organization, 2018.
• Gao et al. BioSci. Trends 2020;4:72-73. DOI: 10. 5582/bst.2020.01047.
• Hoffmann  et al. Cell 2020; DOI: 10.1016/j.cell.2020.02,052.
• Zhou Cell Discovery. 2020:DOI.org/10.1038/s41421-020-0153-3 et al.
• Tan DX, Hardeland R (2020). Potential utility of melatonin in deadly infectious diseases related to the overreaction of innate immune response and destructive inflammation: focus on COVID-19. Melatonin Research. 3, 120-143. DOI.org/10.32794/mr11250052.
• Hen IY, et al. (2019) Severe acute respiratory syndrome coronavirus viroporin 3a activates the NLRP3 inflammasome. Front. Microbiol. 10: 50.
• Venegas C, García JA, Escames G, Ortiz F, López A, Doerrier C, García-Corzo L, López LC, Reiter RJ, Acuña-Castroviejo D (2012) Extrapineal melatonin: analysis of its subcellular distribution and daily fluctuations. J Pineal Res; doi:10.1111/j.1600-079X.2011.00931.

• Hou Y., Hou Y, Shen J, Huan Y, Martin W, Feixiong Cheng F (2020). Network- based drug repurposing for novel coronavirus 2019-nCoV/SARS-Co. Cell Discovery. DOI.org/10.1038/s41421-020-0153-3.