Comparative Analysis of Biomarkers, Empirical and Commercial Models for Prediction of the Effect of Growth Hormone Treatment in Paediatrics // Сравнителен анализ на биомаркери, емпирични и комерсиални модели за предсказване на ефекта от лечение с растежен хормон в детска възраст

Abstract

Растежът и развитието на детския организъм са обусловени от нормалното действие на растежен хормон (РХ). Когато продукцията на РХ е недостатъчна или рецепторите за него не са активни, децата остават с нисък ръст (НР). Дефицитът на растежен хормон (ДРХ) е рядко заболяване, чието диагностициране и лечение е описано в редица клинични ръководства. Проследяването на лечението с рекомбинантен човешки РХ (рчРХ) се осъществява в специализирани ендокринни центрове, какъвто е Варненският ендокринен център по редки ендокринни болести. Изследването на биомаркерите за безопасност от терапията с рчРХ са основна част от проследяването на пациентите с ДРХ. Проучването на нови етиологични маркери, какъвто е киселинно-лабилната субединица (ALS), в международен мащаб продължава с все по-голям интерес в последните години, но у нас няма подобни изследвания нито в чисто научен, нито в научно-приложен аспект. Правилното функциониране на оста РХ–IGF-1-IGFBP-3 е ключово за нормалния растеж. Изследването на ALS и отношението IGF-1/IGFBP-3 биха допринесли за по-пълното диагностициране и оптимизиране на лечението с рчРХ сред нашите пациенти с ДРХ. Настоящият анализ е първият за страната, който в детайли разглежда серумните стойности на IGFBP-3, а в света и първият, разглеждащ директното отношение IGF-1/IGFBP-3 като маркери за оценка на провеждането лечение с рчРХ при деца с ДРХ. Точното предвиждане на растежния прираст подпомага детския ендокринолог, от една страна, и родителите и пациента от друга страна, при обсъждане на терапевтичната стратегия, дава адекватна представа за вероятния КР, което би довело до подобряване на придържането (комплайънса) към лечението с рчРХ.

Growth and normal development of children depends on the normal action of growth hormone (GH). The insufficient synthesis or activity of GH leads to short stature (SS). Growth hormone deficiency (GHD) is a rare disease, and its diagnosis and treatment are examined in detail in numerous clinical guidelines. The follow-up of patients with GHD, which are on therapy with rhGH, is accomplished in specialized paediatric endocrinology centres, such as the Expert Center for Rare Endocrinology Diseases in Varna. Examining biomarkers for the safety of rhGH therapy is a central part of the GHD patients' follow-up. Growth hormone (GH) accomplishes its effect primarily through the insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and its six binding proteins (IGFBPs). Research of new biomarkers for the aetiology of GHD continues worldwide. One of the most studied biomarkers lately is ALS. Acid-labile subunit (ALS) is an 85 kDa glycoprotein produced in the liver in response to GH. The main role of ALS is to form a ternary complex with IGF-I and IGFBP-3 in order to extend their circulating half-life from minutes to more than 12 hours. In this way, the complex becomes an IGF-1 reservoir, regulating IGF-1 availability, and thus supports the action of GH. ALS could be bound to IGF1-IGFBP-3/IGFBP-5 only when the complex is already formed, as ALS has no affinity towards free forms. The response to rhGH follows an individual pattern. Therefore, several commercial models have been developed in the last years to predict rhGH individual response. The present study of IGFBP-3, IGF-1/IGFBP-3 direct ratio and the prevalence of ALS deficiency are the first described in our country. The validation of IGF-1/IGFBP-3 is crucial in the near future.