Een methodologische studie om 2-AG te karakteriseren als een potentiële farmacologische biomarker in gezonde mensen voor toekomstige klinische onderzoeken met een centrale MAGL-remmer

Het endocannabinoïde (eCB) -systeem is een ingewikkeld en goed bewaard
biologisch systeem dat zich zowel in het centrale zenuwstelsel (CZS) als
perifeer bevindt. Als gevolg hiervan is het betrokken bij een breed scala aan
fysiologische processen, zoals emotieregulatie, voedingsgedrag, pijnsensatie,
beloningsgedrag, glucosemetabolisme, geheugen en slaap.
Het endocannabinoïde systeem bestaat uit de G-proteïne gekoppelde receptoren
(GPCR's) cannabinoïde receptor type 1 (CB1R) en cannabinoïde receptor type 2
(CB2R), hun endogene liganden 2-arachidonoylglycerol (2-AG) en
N-arachidonoylethanolamine (AEA of anandamide ), evenals de enzymen die
verantwoordelijk zijn voor de synthese en afbraak van deze moleculen. AEA en
2-AG zijn twee endocannabinoïden waarvan de rol uitgebreid is onderzocht in de
context van CZS-stoornissen en ze worden gesynthetiseerd uit van membranen
afgeleide lipidevoorlopers gekoppeld aan hun afgifte, terwijl afbraak
plaatsvindt via vetzuuramidehydrolase (FAAH) en monoacylglycerol lipase (
MAGL), respectievelijk. CB1R en CB2R zijn G-proteïne-gekoppelde receptoren en
worden in bijna elk belangrijk systeem door het lichaam aangetroffen. Specifiek
komt CB1R sterk tot expressie in het CZS, vooral in de cortex, hippocampus,
amygdala, basale ganglia en cerebellum, terwijl CB2R vooral aanwezig is op
immuuncellen. Ook speelt het eCB-systeem een **cruciale modulerende rol in
synaptische plasticiteit en homeostase, en is het betrokken bij leren,
geheugenvorming en stemmingsregulatie. Accumulerend bewijs ondersteunt in feite
overspraak tussen eCB-signalering en de van de synaptische groeifactor
afgeleide neurotrofe factor (BDNF) die wordt erkend als een belangrijke speler
in hersenneurogenese en synaptische plasticiteit. Samen ondersteunen
verschillende onderzoekslijnen zich gericht op het eCB-systeem bij de
behandeling van neuropsychiatrische aandoeningen in het algemeen, en in het
bijzonder voor affectieve stoornissen zoals angst en depressie.
Agonisten, antagonisten of inverse agonisten, die willekeurig en / of krachtig
de functie van CB1R's activeren of remmen, kunnen de normale endocannabinoïde-
gemedieerde functie in niet-doelwitcellen verstoren, met ongewenste klinische
effecten als resultaat. In tegenstelling tot het direct richten op CB1R's,
wordt verwacht dat selectieve remming van de afbraak-enzymen FAAH of MAGL de
endocannabinoïde concentraties verhoogt, wat een meer subtiele modulatie van
het eCB-systeem mogelijk maakt. Het is opmerkelijk dat FAAH- en MAGL-remming
afhankelijk zijn van 2 verschillende mechanismen. 2-AG, het belangrijkste
substraat voor MAGL, is in significant hogere concentraties (d.w.z. 2 orden van
grootte hoger) in de hersenen aanwezig in vergelijking met anandamide; 2-AG is
met name de meest voorkomende endogene agonist van cannabinoïde receptoren in
het lichaam. JNJ-69095897 is een selectieve, omkeerbare, centraal actieve,
niet-competitieve remmer van MAGL die momenteel in preklinische ontwikkeling
is. Er worden momenteel verschillende klinische onderzoeken gepland bij
verschillende menselijke populaties.

Farmacodynamische biomarkers zijn cruciaal in first-in-human (FIH) -studies,
omdat ze dosiskeuze en veiligheidsbeslissingen kunnen sturen op basis van het
aantonen van doelgerichtheid. Methodologische en technische problemen met
betrekking tot de biomarker kunnen echter onbewust de validiteit ervan
beïnvloeden. Het circadiane ritme of externe factoren zoals slaap of dieet
kunnen bijvoorbeeld als verstorende factoren werken door de
biomarkerconcentraties te beïnvloeden. Dergelijke uitdagingen worden ook
geconfronteerd bij het overwegen van 2-AG als een farmacologische biomarker
voor gebruik in toekomstige vroege fase klinische onderzoeken met JNJ-69095897.
Ten eerste vertonen 2-AG en AEA, en mogelijk verwante endogene stoffen
arachidonzuur (AA) en prostaglandine E2 (PGE2) niveaus circadiane veranderingen
in plasma, en zouden een vergelijkbaar profiel kunnen vertonen in de
cerebrospinale vloeistof (CSF), maar dit is momenteel niet bekend . Ten tweede,
aangezien CSF de bron is van 2-AG die het dichtst bij het beoogde doelwit van
MAGL-remmers ligt, wordt verwacht dat het de meest relevante informatie over
2-AG als farmacologische biomarker oplevert. Het verkrijgen van CSF omvat
echter een relatief invasieve procedure die plaatsing van een intrathecale
katheter op de lumbale locatie en seriële CSF-bemonstering vereist [21]. Daarom
is het meest optimale CSF-bemonsteringsschema vereist om de belasting voor
proefpersonen te minimaliseren. Ten derde is het niet zeker dat perifere 2-AG
daadwerkelijk 2-AG weerspiegelt in de liquor, en het is onduidelijk of
circadiane variatie even prominent aanwezig is in de liquor. Ten vierde is 2-AG
in vitro chemisch onstabiel en daarom vatbaar voor moleculaire herschikking tot
een thermodynamisch stabielere isomeer 1-AG daarna. Ten vierde maakt de intieme
relatie tussen het eCB-systeem en neurovegetatieve functies zoals slaap en
stress enerzijds, en homeostase en neuroplasticiteit anderzijds, het belangrijk
om 2-AG te interpreteren in de context van neuro-endocriene en / of
groeifactoren die maken deel uit van de georkestreerde circadiane oscillatie.
Hoewel rigoureuze laboratoriummaatregelen zoals vooraf gedefinieerde maaltijden
en slaaptijden worden ingevoerd, blijft het cruciaal om
hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA) asactiviteit en groeifactoractiviteit om
2-AG adequaat te valideren als een farmacologische biomarker voor MAGL-remmers.

Samenvattend is grondig onderzoek dat 2-AG en zijn mogelijke beïnvloeders
kenmerkt, gerechtvaardigd voordat 2-AG kan worden beschouwd als een valide en
betrouwbare farmacologische biomarker voor MAGL-remming. De huidige studie is
daarom bedoeld om 2-AG in zowel centrale als perifere compartimenten te
karakteriseren als een potentiële farmacologische biomarker bij gezonde
menselijke proefpersonen, om aldus onze toekomstige klinische proof of
concept-onderzoeken met de centrale MAGL-remmer JNJ-69095897 te informeren.

* Karakteriseren van het serum- en cerebrospinale vloeistof (CSF)
tijdconcentratieprofiel van 2-AG, 1-arachidonoylglycero (1-AG) gedurende
respectievelijk 24 uur en 16 uur.
* Bepalen van de optimale bemonsteringsfrequentie van 2-AG, 1-AG voor
toekomstige studies.
* Vastellen of 2-AG en 1-AG in CSF een dagritme vertonen.

Exploratieve methodologische observationele studie met gezonde vrijwilligers

Deelname aan dit exploratieve onderzoek heeft geen (therapeutisch) voordeel
voor gezonde proefpersonen. Hun deelname is echter van groot belang voor de
ontwikkeling van geneesmiddelen van IMP's gericht op het eCB-systeem, zoals
JNJ-69095897. De enige risico's die de proefpersonen zijn van de
studieprocedures, in dit geval vooral gerelateerd aan het inbrengen en
verwijderen van de spinale katheter.

Het meest belastende deel van de studie bestaat uit het inbrengen van de
katheter, de herhaalde bemonstering en herhaalde bloedmonsters.