Botulinum Toxin กับความแตกต่างของยี่ห้อ

 
 

Botulinum toxin

สาร botulinum toxin ออกฤทธิ์ต่อระบบกล้ามเนื้อลายโดยมีฤทธิ์ยับยั้งการหลั่งสาร acetylcholine จากปลายประสาทที่บริเวณ neuromuscular junction สาร botulinum toxin มีหลายชนิด แต่ละชนิดมีข้อแตกต่างกันไปบ้างในแง่ของการออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาชนิดของ botulinum toxin สาร botulinum toxin เกิดจากการสังเคราะห์จากเชื้อ Clostidium botulinum ซึ่งเป็นเชื้อประเภท Gram positive, anaerobic bacteria สาร botulinum toxin มีหลาย serotype เช่น A, B, C, D, E, F, G เป็นต้น botulinum toxin มีน้ำหนักโมเลกุล 150 kilodalton (kDa) ซึ่งประกอบด้วย heavy chain (100 kDa) และ light chain (50 kDa) มีการเชื่อมจับกันโดย heat-sensitive disulfide bonds โดยแต่ละ serotype จะมีความแตกต่างกันที่ light chain ชนิดของ botulinum toxin ที่ใช้ในทางคลินิกได้แก่ botulinum toxin type A และ type B โดยชนิดที่มีข้อบ่งใช้ทางด้านความงามคือ botulinum toxin type A เท่านั้น นอกจากนี้ยังพบว่า botulinum toxin A มี potency สูงที่สุด

 

กลไกการออกฤทธิ์

ภายหลังจากการฉีด botulinum toxin เข้าสู่กล้ามเนื้อแล้ว ตัวยาจะจับกับ synaptotagmin โดยกลไกที่เรียกว่า receptor mediated endocytosis หลังจากนั้น heavy chain (100kDa) และ light chain (50 kDa) จะมีการแยกตัวจากกันโดย tissue proteinase โดย heavy chain จะจับกับ neuronal ectoacceptor ทำให้เกิด membreane translocation และ endocytosis และทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของ light chain ไปยัง cytoplasm ของเซลล์ประสาทส่งผลให้เกิดการออกฤทธิ์โดยการจับกับ soluble NSF (N- ethylmaleimide-sensitive fusion protein) attachment protein receptor (SNARE) และทำให้เกิดการแยกตัวของ SNARE โดย zinc-dependent endopeptidase

SNARE คือ กลุ่มของโปรตีน ประกอบด้วย โมเลกุล 3 ชนิด ได้แก่

1) synaptobrevin/vesicle-associated membrane protein (VAMP)
2) 25-kDa synaptosomal-associate protein (SNAP 25)
3) syntaxin

พบว่า botulinum toxin type A จะจับกับ 25-kDa synaptosomal-associated protein และ botulinum toxin type B จะจับกับ synaptobrevin/vesicle-associated membrane protein

ตามปกติ SNARE จะมีหน้าที่ส่งเสริมให้เกิดการหลั่ง acetycholine จากปลายประสาทเมื่อมีการจับกันระหว่าง light chain ของ botulinum toxin และ SNARE จะทำให้ SNARE ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ จึงไม่เกิด การหลั่ง acetycholine ที่บริเวณปลายประสาทดังนั้น nicotinic receptor จึงไม่เกิดการกระตุ้นส่งผลให้กล้ามเนื้อคลายตัว รวมทั้งการลดการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติที่ใช้acetylcholine เป็นสารสื่อประสาท เช่น ต่อมเหงื่อ เป็นต้น 

อย่างไรก็ตาม เมื่อกล้ามเนื้อไม่ได้รับการกระตุ้นด้วย acetylcholine จะเกิดการปรับตัวเพื่อให้กลับมาทำงานได้ตามปกติอีกครั้ง กล่าวคือจะเกิดการสร้าง axon ใหม่ขึ้นบริเวณปลายประสาทโดยเริ่มเกิดที่ 10 วันหลังจากได้รับ botulinum toxin และการหดตัวของกล้ามเนื้อจะค่อย ๆ กลับมาเป็นปกติอีกครั้งภายใน 3-6 เดือน

 

Botulinum toxin type A ที่ใช้ในทางคลินิก

Botulinum toxin type A ที่ได้รับรองโดยองค์การอาหารและยาประเทศสหรัฐอเมริกา (US FDA) สำหรับการรักษารอยย่นชนิดขมวดคิ้ว (glabellar frown line) ได้แก่ abobotulinumtoxin A, incobotulinumtoxin A และ onabotulinumtoxin A พบว่า botulinumtoxin type A แต่ละชนิดจะมีความแตกต่างกันในกระบวนการผลิต โปรตีนที่จับ น้ำหนักโมเลกุล ปริมาณ neurotoxin ต่อหนึ่งหน่วยของยา เป็นตัน เนื้อหาในนี้จะกล่าวเฉพาะ botulinum toxin ที่ผ่านการรับรองโตยองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกาเท่านั้น

1) Onabotulinumtoxin A คือ botulinum toxin type A ที่มีการรวมตัวกับ hemagglutinin ซึ่งเป็น Protein ชนิดหนึ่งเพื่อให้โมเลกุลใหญ่ขึ้นโดยมีน้ำหนักโมเลกุล 900 kDa สาs onabotulinumtoxin A จัดเป็น botulinum toxin
ตัวแรกที่ผ่านการรับรองโดยองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกาให้มีการนำมาใช้ในทางคลินิกภายใต้ชื่อการค้า Botox ตั้งแต่ ค.ศ. 1990
2)Abobotulinumtoxin A จัดเป็น botulinum toxin ชนิดที่ 2 ที่ผ่านการรับรองโดยองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ. 2009 ภายใต้ชื่อการค้า Dysport สำหรับน้ำหนักโมเลกุลของ abobotulinumtoxin รวมกับ complexing protein อยู่ที่ประมาณ 400-500 kDa
3) Incobotulinumtoxin A เป็น botulinum toxin ที่อยู่ในรูป free form กล่าวคือไม่มีการรวมตัวของ toxin กับ protein อื่น ๆ จึงมีน้ำหนักโมเลกุล 150 kDa ซึ่งเป็นรูปแบบของตัวยาที่ออกฤทธิ์ที่ neuromuscular junction โดยตรง ตัวยาผ่านการรับรองโดยองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ. 2011 ภายใต้ชื่อการค้า Xeomin

Complexing proteins อาจมีประโยชน์ในการทำให้โมเลกุลของ botulinum toxin มีความคงตัวมากขึ้น และทำให้ตัวยาจับกับเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อดีขึ้น" แต่การมี complexing protein อาจทำให้เกิดการกระตุ้นให้ร่างกายเกิดการสร้าง antibody และทำให้การตอบสนองต่อยาลดลงได้ในอนาคต

 

Botulinum toxin type B ที่ใช้ในทางคลินิก

1) Rimabotulinumtoxin B เป็น botulinum toxin ที่ถูกรับรองโดยองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกาให้ใช้ในโรคในกลุ่ม neuromuscular เท่านั้น อย่างไรก็ตามมีการนำมาใช้ในทางความงามในลักษณะ off-label use ในผู้ที่มีปัญหาตื้อต่อยากลุ่ม botulinumntoxin A พบว่า botulinumtoxin B ออกฤทธิ์เร็วกว่า botulinumtoxin A แต่มีระยะเวลาออกฤธิ์สั้นกว่า โดยทั่วไป botulinumtoxin B ออกฤธิ์นานประมาณ 2 เดือน เท่านั้น นอกจากนี้ยังพบว่าตัวยามีอาการปวดขณะฉีดค่อนช้ามากจึงไม่นิยมใช้ในทางความงาม

 

การกระจายตัวของยา (diffusion)

การกระจายตัวของ botulinum toin ขึ้นกับหลายปัจจัย ดังนี้
1) ชนิดของ botulinum toxin wuว่า onabotulinum toxin และ incobotulinum toxin มีการกระจายตัวเท่า ๆ กัน แต่ abobotlinum toxin มีการกระจายตัวมากกว่า
2) ปริมาตรของยาที่ฉีด
3) ความเข้มข้นของการผสมยา
4) ปริมาณยา

การฉีด botulinum toxin ในบางตำแหน่งอาจต้องการการกระจายตัวที่มาก เช่น การรักษาภาวะ hyperhidrosis เป็นต้น อย่างไรก็ตามการกระจายตัวของ botulinum toxin ในบางตำแหน่งหากมากเกินไปอาจเกิดผลข้างเคียงได้
เช่น กรณีฉีดบริเวณกล้ามเนื้อมัดเล็กบริเวณใบหน้า เป็นต้น

 

การผสมยาและการเก็บยา

พบว่าการใช้ preserved normal saline หรือ bacteriostatic saline จะลดความปวดขณะฉีดได้ถึงร้อยละ 60 ทั้งนี้ เนื่องจาก benzlalcohol ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกันเสียมีฤทธิ์ลดอาการปวดได้ จึงแนะนำให้ใช้ preseved normal saline ในการผสมยา

Abobotulinumtoxin A แนะนำให้เก็บตัวยที่ยังไม่ผสมไว้ที่อุณหภูมิ 2-8 C หากทำการผสมแล้วแนะนำให้เก็บไว้ในตู้เย็นอุณหภูมิ 2-8 C ได้นาน 8 ชั่วโมง


Incobotulinumtoxin A สามารถเก็บตัวยาที่ยังไม่ผสมไว้ที่อุณหภูมิ 2-8 "C หากทำการผสมแล้วแนะนำให้เก็บไว้ในตู้เย็นอุณหภูมิ 2-8 ํC ได้นาน 24 ชม.

Onabotulinumtoxin A ควรเก็บในตู้เย็นแบบแซ่แข็งหากยังไม่ได้ทำการผสม หากผสมแล้วควรเก็บไว้ในตู้เย็นอุณหภูมิ 2-8 'C ได้นาน 24 ชม.

จากคำแนะนำข้างฉลากยาข้างต้น จะเห็นได้ว่าภายหลังผสม botulinum toxin แต่ละชนิดควรจะใช้ยาที่ผสมให้หมดภายใน 8-24 ชั่วโมงซึ่งเป็นข้อมูลที่ได้จากหลอดทดลองหรือสัตว์ทตลอง ในทางปฏิบัติจัดว่าไม่คุ้มค่าเป็นอย่างมาก อย่างไรก็ตามมีข้อมูลว่าสามารถเก็บยาที่ผสมแล้วได้นานกว่นั้น เช่น incobotulinumtoxin A ที่ผสมแล้วไว้ที่อุณหภูมิห้อง(25 ํC) ได้นาน 1 สัปดาห์ โดยที่ยังไม่เสื่อม
คุณภาพหรือ onabotulinumtoxin A สามารถเก็บยาได้นาน 4 สัปดาห์ภายหลังผสม จากหลายการศึกษาในมนุษย์พบว่าให้ผลการรักษาไม่แตกต่างกันแม้จะใช้ onabotulinumtoxin A ที่ผสมไว้แล้วนาน 1 สับดาห์ หรือ 6 เดือน 

 

Dosing and potency

ปริมาณยาที่ทำให้เกิดผลการรักษาจะเรียกว่า unit (หรือ mouse unit of activity) โดย botulinum toxin 1 unit จะสัมพันธ์กับ median
(ethal intraperitoneal dose (LD50) ของยาที่ผสมแล้วซึ่งเป็นการคำนวณในสัตว์ทดลองตามปกติการวัด LD50 จะมีความคลาดเคลื่อนในแต่ละชนิดของยา หรือกล่าวคือการวัด LD50 ของยาแต่ละยี่ห้อไม่มีเกณฑ์มาตรฐานที่ชัดเจน
เนื่องจากมีปัจจัยที่ทำให้ค่าไม่เท่ากัน เช่น สายพันธุ์ของหนู อายุและเพศของหนู วิธีการฉีดยาปริมาตรของยาที่ฉีด ระยะเวลาที่ทดสอบภายหลังจากฉีด เป็นต้น ดังนั้นปริมาณยาใน 1 unit ของยาแต่ละยี่ห้อจะไม่เท่ากัน และไม่สามารถใช้ปริมาณเดียวกันเพื่อให้ได้ผลที่เท่ากันได้ Potency ของ botulinum toxin ขึ้นอยู่กับ
ปริมาณ toxin protein (ซึ่งรวมถึง 150 KD neurotoxin และ non-toxic accessory proteins, NAPs) ที่ทำให้เกิด LD50 unit แต่เนื่องจากการวัด LD50 ของยาแต่ละยี่ห้ออาจมีความคลาดเคลื่อนได้เนื่องจากปัจจัยที่กล่าวข้างต้น ดังนั้นการเปรียบเทียบ potency ของยาแต่ละชนิดจึงเป็นไปได้ยาก

ความแตกต่างของ botulinum toxin แต่ละชนิดที่ได้รับการรับรองโดยองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกาได้สรุปไว้ในตาราง

 

สรุป

ถ้าดูจากประสิทธิภาพการทำงานของตัวยาแล้ว ไม่น่าจะมีความแตกต่างกันในแง่ของการรักษา แต่ onabotulinuntoxin A ( Botox) และ abobotulinum A (Dysport) น่าจะทนทาน มีความคงตัว และจับกับกล้ามเนื้อได้ดีกว่า แต่หากต้องการฉีดในระยะยาวแล้ว incobotulinum A (Xeomin) จะเป็นทางเลือกที่ดีกว่า เพราะไม่ก่อให้เกิดภูมิต้านทาน จึงไม่ดื้อยา ให้ผลที่คงที่ แม้ฉีดหลายครั้ง

 
 

ตารางความแตกต่างของ botulinum toxin แต่ละชนิด 

ชนิดของ botulinum toxin  Abobotulinumtoxin A   Incobotulinumtoxin A  Onabotulinumtoxin A
ชื่อการค้า Dyaport (อังกฤษ) Xeomin (เยอรมัน) Botox (อเมริกา)
กระบวนการผลิต Chromatography Chromatography Crystallization
กระบวนการทำให้คงตัว Lyophillization Lyophillization Vacuum dried
น้ำหนักโมเลกุล 400-500 kDa
(botulinum toxin A +
complexing protein)
150 kDa
(botulinum toxin A)
900 kDa
(botulinum toxin A +
complexing protein)
ข้อบ่งชี้ตามองค์การอาหารและยาสหรัฐอเมริกา - Crow's feet
- Glabellar lines
- Cervical dystonia
- Blepharospasm
- Glabellar lines
- Cervical dystonia
- Blepharospasm

- Crow's feet
- Glabellar lines

- Axillary hyperhidrosis

- Chronic migraine

- Cervical dystonia
- Blepharospasm

การเก็บยาก่อนผสม 2-8 ํC 2-8 ํC -5 ํC
การเก็บยาหลังผสม 2-8 ํC ได้ 8 ชม. 2-8 ํC ได้ 24 ชม. 2-8 ํC ได้ 24 ชม.
Total protien content 5.0 (500 U vial) 0.6 (100 U vial) 5.0 (100 U vial)
Antigenic protien load (ng/vial) Unknow 0.6 (100 U vial) 0.8 (100 U vial)

*ขอขอบคุณ ที่มาจากหนังสือ Cosmetic dermatology and lasers สาขาวิชาโรคผิวหนัง คณะแพทยศาสตร์ โรงพยาบาลรามาธิบดี