Фоллистатин-344 (Follistatin-344)

Обозначение полноразмерного 344-остаточного предшественника природного секретируемого гликопротеина фоллистатина — связывающего не только миостатин, но и целый ряд других лигандов суперсемейства TGF-β. Публикуемые данные о клиническом применении относятся не к самому рекомбинантному белку, продаваемому как «исследовательский реагент», а к принципиально иному продукту — генотерапевтической конструкции на основе аденоассоциированного вируса

Числовой индекс в названии «Фоллистатин-344» указывает на длину полноразмерного предшественника белка, кодируемого геном FST (344 аминокислотных остатка, включая сигнальный пептид). После его отщепления образуется зрелая секретируемая форма из 315 остатков — она же FST315, основной циркулирующий в плазме вариант. Второй природный вариант, FST288, возникает из альтернативно сплайсированной мРНК-предшественника длиной 317 остатков и представляет собой самостоятельную, не взаимозаменяемую с FST315 изоформу — обе принципиально важны для нормального развития организма, что подтверждают эксперименты на мышах с генетическим нокаутом. Важная оговорка касается доказательной базы: опубликованные клинические данные по «FS344» относятся не к инъекции самого рекомбинантного белка, а к совершенно иному продукту — доставке гена фоллистатина в мышечную ткань с помощью аденоассоциированного вирусного вектора (AAV1.CMV.huFS344), разработанной группой Джерри Менделла в Nationwide Children's Hospital. Смешивать эти два принципиально разных подхода — введение белка и генную терапию — некорректно, хотя на рынке «исследовательских пептидов» это смешение происходит систематически.

Проверено экспертом

Редакция Peptide Science

Ключевые факты

Полное название: Фоллистатин-344 (Follistatin-344, FST344/FS344) — полноразмерный 344-остаточный предшественник секретируемого гликопротеина фоллистатина (ген FST, UniProt P19883); после отщепления сигнального пептида (остатки 1–29) образует зрелую форму FST315
Мол. масса: У природного гликозилированного белка — от 31 до 49 кДа в зависимости от изоформы и степени гликозилирования; продаваемые как «исследовательские реагенты» негликозилированные рекомбинанты часто заявляются производителем с массой около 35–38 кДа
Молекулярная формула / CAS: Единого общепризнанного номера CAS для этого белка в авторитетных базах данных (UniProt, DrugBank, крупные производители реагентов) не обнаружено — идентификация ведётся по номеру UniProt P19883 и символу гена FST. Отдельные коммерческие поставщики указывают собственные номера CAS, которые не подтверждаются независимыми базами
Статус: Как самостоятельный лекарственный препарат (ни в форме белка, ни в форме генотерапевтической конструкции) нигде не зарегистрирован; входит в перечень запрещённых в спорте субстанций ВАДА (категория S4.3, «Вещества, препятствующие активации рецептора активина IIB», ингибиторы миостатина); в РФ не зарегистрирован
Структура: Не короткий синтетический пептид, а крупный секретируемый гликопротеин с 18 дисульфидными связями: сигнальный пептид, N-концевой домен и три фоллистатиновых домена (FSD1–FSD3) с EGF-подобными и казал-подобными мотивами; полная аминокислотная последовательность ввиду размера белка здесь не приводится

Свойства и механизм действия

Вопреки распространённому на рынке позиционированию как «ингибитора миостатина», фоллистатин по своей природе не избирателен: он связывает и нейтрализует целый набор лигандов суперсемейства TGF-β — активины A и B, миостатин (GDF-8), GDF-11, а также некоторые представители семейства BMP. За связывание с гепарином и гепарансульфатными протеогликанами клеточной поверхности отвечает первый фоллистатиновый домен (FSD1), тогда как за связывание и нейтрализацию активина в первую очередь ответственны домены FSD1 и FSD2 совместно.

Различие между двумя основными изоформами определяется наличием или отсутствием кислого C-концевого «хвоста»: у FST288 этого хвоста нет, из-за чего белок прочно связывается с гепарансульфатными протеогликанами клеточной поверхности и остаётся преимущественно локализованным в тканях, где был произведён, при этом демонстрируя наивысшее сродство к активину. У FST315 хвост присутствует полностью, сродство и к активину, и к гепарину при этом ниже, зато именно эта форма преобладает в системном кровотоке. Третий вариант, FST303, образуется путём протеолитического процессинга FST315 и занимает промежуточное положение по сродству к активину. Эксперименты с направленной генетической модификацией мышей показали, что изоформы не взаимозаменяемы: полный нокаут гена фоллистатина приводит к гибели в перинатальном периоде из-за дефектов лёгких, кожи и опорно-двигательной системы; экспрессия исключительно FST288 тоже оказывается летальной; а животные, экспрессирующие только FST315, выживают, но у них нарушены васкуляризация и женская фертильность.

Исследования

Первичную структуру и геномную организацию гена фоллистатина человека описали Shimasaki и соавторы в 1988 году (Proceedings of the National Academy of Sciences) — первоначально белок был охарактеризован как ингибитор секреции фолликулостимулирующего гормона гипофизом; способность связывать активин установили несколькими годами позже.

Единственный источник опубликованных клинических данных по «FS344» на людях — программа генной терапии, использующая аденоассоциированный вирусный вектор серотипа 1 для доставки гена фоллистатина непосредственно в скелетные мышцы (rAAV1.CMV.huFS344), разработанная в Nationwide Children's Hospital и впоследствии лицензированная компанией Milo Biotechnology. Испытание I/IIa фазы у пациентов с миодистрофией Беккера с двусторонним введением вектора в четырёхглавые мышцы бедра показало улучшение дистанции, пройденной в тесте с 6-минутной ходьбой, у части пациентов без выраженной зависимости эффекта от дозы и без серьёзных нежелательных явлений, связанных с лечением. Аналогичный подход применили при спорадическом миозите с включениями (Mendell и соавт., 2017, Molecular Therapy): у шести пациентов, получивших двустороннюю инъекцию вектора в четырёхглавые мышцы, среднегодовое изменение дистанции в тесте 6-минутной ходьбы составило +56,0 м против снижения на 25,8 м у сопоставимых по возрасту, полу и исходным показателям пациентов без лечения (p=0,01). Отдельное, существенно меньшее по масштабу испытание той же конструкции (более высокая доза, введение в ягодичные, четырёхглавые мышцы и переднюю большеберцовую мышцу) проводилось у пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна. Доклинически эффект увеличения размера и силы четырёхглавой мышцы после внутримышечного введения того же вектора был воспроизведён и на яванских макаках.

Принципиально важно, что вся эта доказательная база относится именно к генотерапевтической доставке — то есть к длительной локальной выработке белка трансдуцированными мышечными клетками пациента, — а не к прямому введению очищенного рекомбинантного фоллистатина, которое продаётся под тем же названием на нерегулируемом рынке «исследовательских пептидов». Данных о дозировании, фармакокинетике или безопасности именно инъекционного рекомбинантного белка у человека в опубликованной литературе не обнаружено.

Правовой статус

В Российской Федерации фоллистатин-344 не зарегистрирован в Государственном реестре лекарственных средств и не имеет статуса лекарственного препарата, биологически активной добавки или медицинского изделия — это относится как к белковой форме, так и к любым генотерапевтическим конструкциям на его основе. Ввоз, продажа и применение незарегистрированных лекарственных средств подпадают под действие Федерального закона от 12.04.2010 № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств», а нарушение этих правил влечёт административную ответственность по статье 6.33 КоАП РФ.

Отдельного внимания заслуживает антидопинговый статус: связывающие миостатин белки, в том числе прямо поимённо фоллистатин, включены в запрещённый список ВАДА в категории S4.3 («Вещества, препятствующие активации рецептора активина IIB») наряду с миостатин-нейтрализующими антителами и декой-рецепторами активина; запрет действует во все периоды — как в дни соревнований, так и вне их. Россия воспроизводит этот перечень в приказе Минспорта России от 24.11.2023 № 878. Ни рекомбинантный белок, ни какая-либо генотерапевтическая конструкция на основе фоллистатина не получили регистрации в качестве лекарственного средства ни в одной стране мира; программы генной терапии на основе AAV1.CMV.huFS344 по состоянию на сегодняшний день остаются на ранних фазах клинических испытаний.

Источники

Shimasaki S., Koga M., Esch F., Cooksey K., Mercado M., Koba A., Ueno N., Ying S.-Y., Ling N., Guillemin R. Primary Structure of the Human Follistatin Precursor and Its Genomic Organization // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. — 1988. — Vol. 85, № 12. — P. 4218–4222. https://doi.org/10.1073/pnas.85.12.4218
Mendell J. R., Sahenk Z., Al-Zaidy S., Rodino-Klapac L. R., Lowes L. P., Alfano L. N., Berry K., Miller N., Yalvac M., Dvorchik I., Porensky P., Coley B., Galloway G., Corridore M., Chicoine L. G., Kissel J. T. Follistatin Gene Therapy for Sporadic Inclusion Body Myositis Improves Functional Outcomes // Molecular Therapy. — 2017. — Vol. 25, № 4. — P. 870–879. https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2017.02.015
Clinical Intramuscular Gene Transfer of rAAV1.CMV.huFollistatin344 Trial to Patients with Duchenne Muscular Dystrophy // ClinicalTrials.gov, NCT02354781. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02354781
The Prohibited List, раздел S4.3 «Agents Preventing Activin Receptor IIB Activation» // World Anti-Doping Agency. https://www.wada-ama.org/en/prohibited-list
Приказ Минспорта России от 24.11.2023 № 878 «Об утверждении перечней субстанций и (или) методов, запрещённых для использования в спорте» (зарегистрировано в Минюсте России 21.12.2023 № 76511) // КонсультантПлюс. https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_465204/ff584011de61e3c82565a285ef9baed559ed0aa5/
Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях. Статья 6.33. Обращение фальсифицированных, контрафактных, недоброкачественных и незарегистрированных лекарственных средств, медицинских изделий и оборот фальсифицированных биологически активных добавок // КонсультантПлюс. https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34661/073006d2a2a599f5529cc8f48875a6a7625cf3b9/