Опыт проведения валидации методики оценки активации рецептора GLP-1R in vitro при стимуляции препаратом тирзепатид

Введение. Тирзепатид – это молекула, способная контролировать уровень глюкозы в крови за счет объединения двойного агонизма рецепторов глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (GIP) и глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1). GLP-1 и GIP – инкретиновые гормоны, участвующие в регуляции гликемии и энергетического обмена. Их комбинированная агонизация усиливает инсулиновый ответ, снижает секрецию глюкагона и аппетит, что делает ее эффективной стратегией при лечении сахарного диабета 2 типа (СД2) и ожирения. Специфическую биологическую активность таких соединений можно оценить in vitro на клеточных линиях, экспрессирующих рецепторы GLP-1R или GIPR.

Цель. Провести валидацию методики определения активации рецептора GLP-1R in vitro с использованием клеточной линии при стимуляции тирзепатидом в тесте «Кальциевые токи». Данный подход необходим для последующего исследования сопоставимости биоэквивалентных препаратов.

Материалы и методы. В качестве модели была применена генно-инженерная клеточная линия HTS163L, экспрессирующая человеческий рецептор GLP-1. Активацию рецептора регистрировали по изменению флуоресцентного сигнала, вызванного увеличением внутриклеточной концентрации кальция, после инкубации клеток с тирзепатидом в различных концентрациях. Валидация методики проводилась в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи РФ, ICH и EMA. Статистическую обработку полученных результатов проводили с применением программного обеспечения MARS (BMG LABTECH).

Результаты и обсуждение. Данная методика показала высокий уровень специфичности (сигнал плацебо <2 % от сигнала препарата), удовлетворительный предел количественного определения (сигнал превышает сигнал холостой пробы на 43 %), хорошую линейность (R² = 0,981), правильность (в пределах 77–119 % от номинального EC₅₀) и прецизионность (CV ≤ 5 % внутри серии, ≤15 % между сериями). Все исследуемые валидационные показатели соответствовали установленным критериям приемлемости, что подтверждает корректность выбранного подхода.

Заключение. Предложенный метод обладает высокой чувствительностью и воспроизводимостью, что делает его пригодным для функционального анализа биологической активности агонистов рецептора GLP-1, включая тирзепатид, в in-vitro-моделях.

1. Misra S., Ke C., Srinivasan S., Goyal A., Nyriyenda M. J., Florez J. C., Khunti K., Magliano D. J., Luk A. Current insights and emerging trends in early-onset type 2 diabetes. The Lancet Diabetes & Endocrinology. 2023;11(10):768–782. DOI: 10.1016/S2213-8587(23)00225-5.

2. Singh A., Shadangi S., Gupta P. K., Rana S. Type 2 Diabetes Mellitus: A Comprehensive Review of Pathophysiology, Comorbidities, and Emerging Therapies. Comprehensive Physiology. 2025;15(1):e70003. DOI: 10.1002/cph4.70003.

3. The Lancet Diabetes Endocrinology. Undiagnosed type 2 diabetes: an invisible risk factor. Lancet Diabetes Endocrinol. 2024;12(4):215. DOI: 10.1016/S2213-8587(24)00072-X.

4. Pandey A., Chawla S., Guchhait P. Type-2 diabetes: Current understanding and future perspectives. IUBMB Life. 2015;67(7):506–513. DOI: 10.1002/iub.1396.

5. Thanikachalam M., Fuller C. H., Lane K. J., Sunderarajan J., Harivanzan V., Brugge D., Thanikachalam S. Urban environment as an independent predictor of insulin resistance in a South Asian population. International Journal of Health Geographics. 2019;18(1):5. DOI: 10.1186/s12942-019-0169-9.

6. Majety P., Lozada Orquera F. A., Edem D., Hamdy O. Pharmacological approaches to the prevention of type 2 diabetes mellitus. Frontiers in Endocrinology. 2023;14:1118848. DOI: 10.3389/fendo.2023.1118848.

7. Gassasse Z., Smith D., Finer S., Gallo V. Association between urbanisation and type 2 diabetes: an ecological study. BMJ Global Health. 2017;2(4):e000473. DOI: 10.1136/bmjgh-2017-000473.

8. Holman N., Young B., Gadsby R. Current prevalence of Type 1 and Type 2 diabetes in adults and children in the UK. Diabetic Medicine. 2015;32(9):1119–1120. DOI: 10.1111/dme.12791.

9. Holst J. J. From the Incretin Concept and the Discovery of GLP-1 to Today’s Diabetes Therapy. Frontiers in Endocrinology. 2019;10:260. DOI: 10.3389/fendo.2019.00260.

10. Bulum T. Nephroprotective Properties of the Glucose-Dependent Insulinotropic Polypeptide (GIP) and Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) Receptor Agonists. Biomedicines. 2022;10(10):2586. DOI: 10.3390/biomedicines10102586.

11. Rehfeld J. F. The Origin and Understanding of the Incretin Concept. Frontiers in Endocrinology. 2018;9:387. DOI: 10.3389/fendo.2018.00387.

12. Frías J. P., Davies M. J., Rosenstock J., Pérez Manghi F. C., Fernández Landó L., Bergman B. K., Liu B., Cui X., Brown K. Tirzepatide versus Semaglutide Once Weekly in Patients with Type 2 Diabetes. New England Journal of Medicine. 2021;385(6):503–515. DOI: 10.1056/NEJMoa2107519.

13. Jastreboff A. M., Aronne L. J., Ahmad N. N., Wharton S., Connery L., Alves B., Kiyosue A., Zhang S., Liu B., Bunck M. C., Stefanski A. Tirzepatide Once Weekly for the Treatment of Obesity. New England Journal of Medicine. 2022;387(3):205–216. DOI: 10.1056/NEJMoa2206038.

14. Willard F. S., Douros J. D., Gabe M. B. N., Showalter A. D., Wainscott D. B., Suter T. M., Capozzi M. E., van der Velden W. J. C., Stutsman C., Cardona G. R., Urva S., Emmerson P. J., Holst J. J., D’Alessio D. A., Coghlan M. P., Rosenkilde M. M., Campbell J. E., Sloop K. W. Tirzepatide is an imbalanced and biased dual GIP and GLP-1 receptor agonist. JCI Insight. 2020;5(17):e140532. DOI: 10.1172/jci.insight.140532.

15. Coskun T., Sloop K. W., Loghin C., Alsina-Fernandez J., Urva S., Bokvist K. B., Cui X., Briere D. A., Cabrera O., Roell W. C., Kuchibhotla U., Moyers J. S., Benson C. T., Gimeno R. E., D’Alessio D. A., Haupt A. LY3298176, a novel dual GIP and GLP-1 receptor agonist for the treatment of type 2 diabetes mellitus: From discovery to clinical proof of concept. Molecular Metabolism. 2018;18:3–14. DOI: 10.1016/j.molmet.2018.09.009.

16. Patoulias D., Papadopoulos C., Doumas M. Tirzepatide versus Semaglutide Once Weekly in Type 2 Diabetes. New England Journal of Medicine. 2022;386(7):e17. DOI: 10.1056/NEJMc2114590.

17. De Block C., Bailey C., Wysham C., Hemmingway A., Allen S. E., Peleshok J. Tirzepatide for the treatment of adults with type 2 diabetes: An endocrine perspective. Diabetes, Obesity and Metabolism. 2023;25(1):3–17. DOI: 10.1111/dom.14831.

18. Forzano I., Varzideh F., Avvisato R., Jankauskas S. S., Mone P., Santulli G. Tirzepatide: A Systematic Update. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(23):14631. DOI: 10.3390/ijms232314631.

19. Hauge-Evans A. C., King A. J., Carmignac D., Richardson C. C., Robinson I. C. A. F., Low M. J., Christie M. R., Persaud S. J., Jones P. M. Somatostatin Secreted by Islet δ-Cells Fulfills Multiple Roles as a Paracrine Regulator of Islet Function. Diabetes. 2009;58(2):403–411. DOI: 10.2337/db08-0792.

20. Ehlert F. J. Functional studies cast light on receptor states. Trends in Pharmacological Sciences. 2015;36(9):596–604. DOI: 10.1016/j.tips.2015.05.008.