Bisphosphonates: 50 years in clinical practice

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Bisphosphonates (BPs) have been actively used in medicine since the late 1960s, 50 years of clinical experience testifies to their successful application in the prevention and treatment of osteoporosis, Paget's disease, in patients with bone metastases of malignant tumors. Evidence of the effectiveness and safety of this class of drugs has been obtained and confirmed by numerous studies and long-term clinical practice. The main pharmacological effect of BPs is to reduce the rate of bone remodeling with a slowdown in the phase of bone resorption. In addition, according to a number of studies, BPs may have an additional impact on the survival of patients after a hip fracture. Currently, nitrogen-containing BPs, which include alendronic, risedronic, ibandronic and zoledronic acids, are actively used in clinical practice. Serious adverse events associated with taking BPs occur quite rarely, and compliance with the instructions allows to minimize them. After the patent protection of key BPs was closed, their generics were created, which are now widely used in world practice and in the Russian Federation. In 2020, new Russian-made generics became available: Rezoviva (ibandronic acid 3 mg for intravenous administration once every 3 months) and Osteostatix (zoledronic acid 5 mg 100 ml of solution for intravenously once a year). Thus, BPs remain effective and safe for the treatment and prevention of osteoporosis, as well as for a number of other skeletal diseases. The appearance of generics of these drugs makes it possible to increase the availability of these medications for both the individual patient and the healthcare system. Key words: bisphosphonates, alendronate, risedronate, ibandronate, zoledronic acid, generics, osteoporosis, Paget's disease, bone metastases. For citation: Golounina O.O., Belaia Z.E. Bisphosphonates: 50 years in clinical practice. Consilium Medicum. 2020; 22 (4): 66-73. DOI: 10.26442/20751753.2020.4.200102

About the authors

Olga O. Golounina

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: olga.golounina@mail.ru
студентка 3-го курса Института клинической медицины Moscow, Russia

Zhanna E. Belaia

Endocrinology Research Centre

д-р мед. наук, проф., зав. отд-нием нейроэндокринологии и остеопатий Moscow, Russia

References

  1. Russell RGG. Bisphosphonates: the first 40 years. Bone 2011; 49 (1): 2-19. doi: 10.1016/j.bone.2011.04.022
  2. Smith R, Russell RG, Bishop M. Diphosphonates and Page’s disease of bone. Lancet 1971;(7706): 945-7. doi: 10.1016/s0140-6736(71)91447-4
  3. Drake MT, Clarke BL, Khosla S. Bisphosphonates: mechanism of action and role in clinical practice. Mayo Clin Proc 2008; 83 (9): 1032-45. doi: 10.4065/83.9.1032
  4. Menschutkin N. Ueber die Einwirkung des Chloracetyls auf phosphorige Saure. Ann Chem Pharm 1865; 133 (3): 317-20. doi: 10.1002/jlac.18651330307
  5. Fleisch H, Russell RG, Francis MD. Diphosphonates inhibit hydroxyapatite dissolution in vitro and bone resorption in tissue culture and in vivo. Science 1969; 165 (3899): 1262-4. doi: 10.1126/science.165.3899.1262
  6. Russell RGG, Bisaz S, Donath A et al. Inorganic pyrophosphate in plasma in normal persons and in patients with hypophosphatasia, osteogenesis imperfecta, and other disorders of bone. J Clin Invest 1971; 50 (5): 961-9. doi: 10.1172/JCI106589
  7. Russell RG, Croucher PI, Rogers MJ. Bisphosphonates: pharmacology, mechanisms of action and clinical uses. Osteoporos Int 1999; 9 (Suppl. 2): 66-80. doi: 10.1007/pl00004164
  8. Rogers MJ, Crockett JC, Coxon FP et al. Biochemical and molecular mechanisms of action of bisphosphonates. Bone 2011; 49 (1): 34-41. doi: 10.1016/j.bone.2010.11.008
  9. Roelofs AJ, Thompson K, Gordon S et al. Molecular mechanisms of action of bisphosphonates: current status. Clin Cancer Res 2006; 12 (20 Pt 2): 6222-30. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-06-0843
  10. Lehenkari PP, Kellinsalmi M, Napankangas JP et al. Further insight into mechanism of action of clodronate: inhibition of mitochondrial ADP/ATP translocase by a nonhydrolyzable, adenine-contai-ning metabolite. Mol Pharmacol 2002; 61 (5): 1255-62. doi: 10.1124/mol.61.5.1255
  11. Russell RGG, Watts NB, Ebetino FH et al. Mechanisms of action of bisphosphonates: similarities and differences and their potential influence on clinical efficacy. Osteoporos Int 2008; 19 (6): 73359. doi: 10.1007/s00198-007-0540-8
  12. Thompson K, Rogers MJ, Coxon FP et al. Cytosolic entry of bisphosphonate drugs requires acidification of vesicles after fluid-phase endocytosis. Mol Pharmacol 2006; 69 (5): 1624-32. doi: 10.1124/mol.105.020776
  13. Idris AI, Rojas J, Greig IR et al. Aminobisphosphonates cause osteoblast apoptosis and inhibit bone nodule formation in vitro. Calcif Tissue Int 2008; 82 (3): 191-201. doi: 10.1007/s00223-008-9104-y
  14. Gong L, Altman RB, Klein TE. Bisphosphonates pathway. Pharmacogenet Genomics 2011; 21 (1): 50-3. doi: 10.1097/FPC.0b013e328335729c
  15. Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я. Витамин D в терапии остеопороза: его роль в комбинации с препаратами для лечения остеопороза, внескелетные эффекты. Эффективная фармакотерапия. 2013; 38: 14-29.
  16. Ершова О.Б. Применение алендроната в терапии остеопороза. Ревматология. 2019; (21): 142-6. doi: 10.21518/2079-701X-2019-21-142-146
  17. Pols HA, Felsenberg D, Hanley DA et al. Multinational, placebo-controlled, randomized trial of the effects of alendronate on bone density and fracture risk in postmenopausal women with low bone mass: results of the FOSIT study. Fosamax International Trial Study Group. Osteoporos Int 1999; 9 (5): 461-8. doi: 10.1007/pl00004171
  18. Black DM, Thompson DE, Bauer DC et al. Fracture Intervention Trial Fracture risk reduction with alendronate in women with osteoporosis: the Fracture Intervention Trial. FIT Research Group. J Clin Endocrinol Metab 2000; 85 (11): 4118-24. doi: 10.1210/jcem.85.11.6953
  19. Black DM, Schwartz AV, Ensrud KE et al. Effects of continuing or stopping alendronate after 5 years of treatment: the Fracture Intervention Trial Long-term Extension (FLEX): a randomized trial. JAMA 2006; 296 (24): 2927-38. doi: 10.1001/jama.296.24.2927
  20. Wang Y-K, Zhang Y-M, Qin S-Q et al. Effects of alendronate for treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis: A meta-analysis of randomized controlled trials. Medicine (Baltimore) 2018; 97 (42): e12691. doi: 10.1097/MD.0000000000012691
  21. Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я., Колесникова Г.С. и др. Опыт применения профилактической дозы алендроната (Фосамакс 35 мг) для лечения остеопороза у женщин в постменопаузе с субклиническим тиреотоксикозом. Остеопороз и остеопатии. 2007; 1: 12-9.
  22. Harris ST, Watts NB, Genant HK et al. Effects of risedronate treatment on vertebral and nonvertebral fractures in women with postmenopausal osteoporosis: a randomized controlled trial. Vertebral Efficacy With Risedronate Therapy (VERT) Study Group. JAMA 1999; 282 (14): 1344-52. doi: 10.1001/jama.282.14.1344
  23. Reginster J, Minne HW, Sorensen OH et al. Randomized trial of the effects of risedronate on vertebral fractures in women with established postmenopausal osteoporosis. Vertebral Efficacy with Risedronate Therapy (VERT) Study Group. Osteoporos Int 2000; 11 (1): 83-91. doi: 10.1007/s001980050010
  24. Chesnut CH, Skag A, Christiansen C et al. Effects of oral ibandronate administered daily or intermittently on fracture risk in postmenopausal osteoporosis. J Bone Miner Res 2004; 19 (8): 1241-9. doi: 10.1359/JBMR.040325
  25. Epstein S, Jeglitsch M, McCloskey E. Update on monthly oral bisphosphonate therapy for the treatment of osteoporosis: focus on ibandronate 150 mg and risedronate 150 mg. Curr Med Res Opin 2009; 25 (12): 2951-60. doi: 10.1185/03007990903361307
  26. Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я., Мельниченко Г.А. Ибандронат (Бонвива) - новые возможности в лечении остеопороза: повышение приверженности к терапии - оптимизация исходов лечения. Остеопороз и остеопатии. 2006; 9 (3): 23-30.
  27. Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я. Рациональный выбор фармакотерапии постменопаузального остеопороза. Эффективность и безопасность Бонвивы: обзор за восемь лет применения. Остеопороз и остеопатии. 2013; 2:22-8.
  28. Cranney A, Wells GA, Yetisir E et al. Ibandronate for the prevention of nonvertebral fractures: a pooled analysis of individual patient data. Osteoporos Int 2009; 20 (2): 291-7. doi: 10.1007/s00198-008-0653-8
  29. Воротникова С.Ю., Пигарова Е.А. Золедроновая кислота в лечении остеопороза и других заболеваний скелета. Остеопороз и остеопатии. 2016; 3: 23-7.
  30. Geusens PPMM, Lems WF. Fracture prevention in postmenopausal women with osteoporosis by an annual infusion of zoledronic acid. Ned Tijdschr Geneeskd 2007; 151 (26): 1445-8.
  31. McClung M, Miller P, Recknor C et al. Zoledronic acid for the prevention of bone loss in postmenopausal women with low bone mass: a randomized controlled trial. Obstet Gynecol 2009; 114 (5): 999-1007. doi: 10.1097/AOG.0b013e3181bdce0a
  32. Reid IR, Horne AM, Mihov B et al. Fracture Prevention with Zoledronate in Older Women with Osteopenia. N Engl J Med 2018; 379 (25): 2407-16. doi: 10.1056/NEJMoa1808082
  33. Рожинская Л.Я. Болезнь Педжета. Остеопороз и остеопатии. 2007; 2: 29-31.
  34. Корсакова Ю.Л. Болезнь Педжета: современные методы лечения. Современная ревматология. 2010; 2: 11-7.
  35. Sharma A, Sinha RJ, Garg G et al. Special emphasis on bone health management in prostate cancer patients: a prospective longitudinal study. Int Braz J Urol 2020; 46 (3): 363-73. doi: 10.1590/S1677-5538.IBJU.2019.0023
  36. Jeon H-L, Oh I-S, Baek Y-H et al. Zoledronic acid and skeletal-related events in patients with bone metastatic cancer or multiple myeloma. J Bone Miner Metab 2020; 38 (2): 254-63. doi: 10.1007/s00774-019-01052-6
  37. Кулиева И.Э., Бесова Н.С. Опыт применения золедроновой кислоты (препарата Резорба) для лечения больных с костными метастазами. Эффективная фармакотерапия. 2012; 37 (2): 24-31.
  38. Sierra M, Alvarado M. Ramirez M et al. Hypercalcemia of Malignancy in a Patient with Hypoparathyroidism: A Complicated but Treatable Condition. P R Health Sci J 2019; 38 (4): 275-7.
  39. Recine F, Bongiovanni A, Foca F et al. BOne HEalth ManagEment in Patients with Early Breast Cancer: A Retrospective Italian Osteoncology Center “Real-Life” Experience (BOHEME Study). J Clin Med 2019; 8 (11). doi: 10.3390/jcm8111894
  40. Eguia A, Bagan-Debon L, Cardona F Review and update on drugs related to the development of osteonecrosis of the jaw. Med Oral 2020: 71-83. doi: 10.4317/medoral.23191
  41. Jung S-M, Han S, Kwon H-Y Dose-Intensity of Bisphosphonates and the Risk of Osteonecrosis of the Jaw in Osteoporosis Patients. Front Pharmacol 2018; 9: 796. doi: 10.3389/fphar.2018.00796
  42. Meyyur Aravamudan V, Er C. Osteonecrosis of the Jaw and Concomitant Atypical Femoral Fractures with Bisphosphonates: A Comprehensive Literature Review. Cureus 2019; 11 (7): e5113. doi: 10.7759/cureus.5113
  43. Chan BH, Yee R, Puvanendran R et al. Medication-related osteonecrosis of the jaw in osteoporotic patients: prevention and management. Singapore Med J 2018; 59 (2): 70-5. doi: 10.11622/smedj.2018014
  44. Odvina CV, Zerwekh JE, Rao DS et al. Severely Suppressed Bone Turnover: A Potential Complication of Alendronate Therapy. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90 (3): 1294-301. doi: 10.1210/jc.2004-0952
  45. Rizzoli R, Akesson K, Bouxsein M et al. Subtrochanteric fractures after long-term treatment with bisphosphonates: a European Society on Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis, and International Osteoporosis Foundation Working Group Report. Osteoporos Int 2011; 22 (2): 373-90. doi: 10.1007/s00198-010-1453-5
  46. Lloyd AA, Gludovatz B, Riedel C et al. Atypical fracture with long-term bisphosphonate therapy is associated with altered cortical composition and reduced fracture resistance. Proc Natl Acad Sci USA 2017; 114 (33): 8722-7. doi: 10.1073/pnas.1704460114
  47. Зоткина К.Е., Лесняк О.М., Кочиш А.Ю. и др. Атипичный перелом бедренной кости на фоне лечения бисфосфонатами пациентки с постменопаузальным остеопорозом. Остеопороз и остеопатии. 2019; 22 (1): 18-23. doi: 10.14341/osteo10286
  48. Starr J, Tay YKD, Shane E. Current Understanding of Epidemiology, Pathophysiology, and Management of Atypical Femur Fractures. Curr Osteoporos Rep 2018; 16 (4): 519-29. doi: 10.1007/s11914-018-0464-6
  49. Brock GR, Chen JT, Ingraffea AR et al. The Effect of Osteoporosis Treatments on Fatigue Properties of Cortical Bone Tissue. Bone Rep 2015; 2: 8-13. doi: 10.1016/j.bonr.2014.10.004
  50. Khow KSF, Shibu P, Yu SCY et al. Epidemiology and Postoperative Outcomes of Atypical Femoral Fractures in Older Adults: A Systematic Review. J Nutr Health Aging 2017; 21 (1): 83-91. doi: 10.1007/s12603-015-0652-3
  51. Dell RM, Adams AL, Greene DF et al. Incidence of atypical nontraumatic diaphyseal fractures of the femur. J Bone Miner Res 2012; 27 (12): 2544-50. doi: 10.1002/jbmr.1719
  52. Kharazmi M, Hallberg P, Schilcher J et al. Mortality After Atypical Femoral Fractures: A Cohort Study: MORTALITY AFTER ATYPICAL FEMORAL FRACTURES. J Bone Miner Res 2016; 31 (3): 491-7. doi: 10.1002/jbmr.2767
  53. Dennison EM, Cooper C, Kanis JA et al. Fracture risk following intermission of osteoporosis therapy. Osteoporos Int 2019; 30 (9): 1733-43. doi: 10.1007/s00198-019-05002-w
  54. Bone HG, Hosking D, Devogelaer J-P et al. Ten years’ experience with alendronate for osteoporosis in postmenopausal women. N Engl J Med 2004; 350 (12): 1189-99. doi: 10.1056/NEJ-Moa030897
  55. Black DM, Reid IR, Boonen S et al. The effect of 3 versus 6 years of zoledronic acid treatment of osteoporosis: a randomized extension to the HORIZON-Pivotal Fracture Trial (PFT). J Bone Miner Res 2012; 27 (2): 243-54. doi: 10.1002/jbmr.1494
  56. Curtis J, Chen R, Li Z et al. The impact of bisphosphonate drug holidays on fracture rates. Abstract 1006 presented at the ASBMR meeting 2018.
  57. Голоунина О.О., Белая Ж.Е., Мельниченко Г.А. Маркеры костного ремоделирования в клинической практике. Клиническая медицина. 2018; 96 (10): 876-84. doi: 10.34651/0023-21492018-96-10-876-884
  58. Lyles KW, Coldn-Emeric CS, Magaziner JS et al. Zoledronic acid and clinical fractures and mortality after hip fracture. N Engl J Med 2007; 357 (18): 1799-809. doi: 10.1056/NEJMoa074941
  59. Cummings SR, Lui L-Y, Eastell R et al. Association Between Drug Treatments for Patients With Osteoporosis and Overall Mortality Rates: A Meta-analysis. JAMA Intern Med 2019. doi: 10.1001/ja-mainternmed.2019.2779
  60. Bliuc D, Tran T, van Geel T et al. Mortality risk reduction differs according to bisphosphonate class: a 15-year observational study. Osteoporos Int 2019; 30 (4): 817-28. doi: 10.1007/s00198-018-4806-0 ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
  61. Lee P, Ng C, Slattery A et al. Preadmission Bisphosphonate and Mortality in Critically Ill Patients. J Clin Endocrinol Metab 2016; 101 (5): 1945-53. doi: 10.1210/jc.2015-3467
  62. Bergman J, Nordstrom A, Hommel A et al. Bisphosphonates and mortality: confounding in observational studies? Osteoporos Int 2019; 30 (10): 1973-82. doi: 10.1007/s00198-019-05097-1
  63. Скрипникова И.А., Рожинская Л.Я. Применение дженериков - способ повышения приверженности лечению остеопороза. Остеопороз и остеопатии.2010;13 (3): 36-40.
  64. Lai PSM, Chua SS, Chong YH et al. The effect of mandatory generic substitution on the safety of alendronate and patients’ adherence. Curr Med Res Opin 2012; 28 (8): 1347-55. doi: 10.1185/03007995.2012.708326
  65. Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я. Дженерики в терапии постменопаузального остеопороза. РМЖ. 2010; 23: 14-9.
  66. Unnanuntana A, Jarusriwanna A, Songcharoen P Randomized clinical trial comparing efficacy and safety of brand versus generic alendronate (Bonmax*) for osteoporosis treatment. PLoS ONE 2017; 12(7): e0180325. doi: 10.1371/journal.pone.0180325
  67. Древаль А.В., Марченкова Л.А., Бахарева И.В. и др. Анализ клинического опыта применения отечественного дженерика золедроновой кислоты для лечения остеопороза. Лечащий врач. 2014; 5: 124.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».