ПРИМЕНЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ИЗОТИОЦИАНАТА В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВОМИЕЛОМНЫХ СРЕДСТВ
USE OF ISOTHIOCYANATE DERIVATIVES AS ANTI-MYELOMA DRUGS

Настоящее изобретение относится к применению глюкоморингина или соответствующего производного изотиоцианата в качестве противомиеломных средств.
Предыдущий уровень техники
Овощи являются наиболее важным источником соединений с хемозащитными свойствами, среди них изотиоцианаты (ITC), вырабатываемые в крестоцветных (например, в брокколи, брюссельской капусте, цветной капусте и прочее), в последнее время вызывают большой интерес в связи с первым исследованием Sidransky о ITC- индуцируемом ингибировании роста опухоли [1].
В овощах изотиоцианаты сохраняются в форме неактивных предшественников, называемых глюкозинолатами (GL), и могут быть выделены после разрушения тканей под действием ферментативного гидролиза с участием мирозиназы (MYR, E.C. 1.2.1.147), тиогликозид глюкогидролазы, которая в нормальных условиях физически отделена от GL [2, 3].
Поскольку микрофлора кишечника млекопитающих, включая человека, обладает активностью, схожей с мирозиназной, GL также могут быть превращены в изотиоцианаты в пищеварительном тракте [4, 5].
Изотиоцианаты, как сообщалось, являются ингибиторами роста опухолей в различных предклинических испытаниях, проведенных in vivo [6-8], и, более того, эпидемиологические исследования показали обратную зависимость между употреблением в пищу крестоцветных и риском развития рака легких, груди и кишечника [9-11].
Изотиоцианаты обладают множеством эффектов, посредством которых они проявляют свое защитное действие против прогрессирования рака: они могут i) индуцировать ферменты фазы 2, такие как глутатион-S-трансферазу (GST) и хинон-редуктазу (QR) [12-15] через Nrf-2 путь, ii) вызывать приостановку клеточного цикла и апоптоз [16-18], iii) ингибировать ферменты фазы 1 и NF-kB связанные гены [19, 20].
В последние годы интенсивно изучается сульфорафан из-за его роли, как хемозащитного средства, и различные исследования продемонстрировали его потенциальное применение в качестве нового химиотерапевтического соединения [7, 11, 20].
Глюкоморингин (GMG) является необычным представителем семейства гликозинолатов (GL) и обладает уникальным свойством, заключающимся в наличии второго сахаридного остатка в боковой цепи. Этот GL является обычным вторичным метаболитом, присутствующим в овощах, принадлежащих роду Моринга (моринговые, Moringaceae), который состоит из 14 видов, среди которых наиболее широко распространена моринга масличная (М. oleifera), которая является деревом многостороннего использования, которое произрастает во многих тропических и экваториальных областях. Лечебная ценность семян и других частей растения давно признана в народной медицине [21]. Гликозилированные изотиоцианаты (GMG-ITC), представляющие собой результат гидролиза GMG мирозиназой, как было показано, обладают широкой биологической активностью, и также, как было показано, проявляют промотирующую противоопухолевую активность [22]. GMG-ITC можно очистить в большом количестве, начиная с чистого GMG. GMG-ITC является твердым соединением без запаха и стабилен при комнатной температуре, в отличие от других природных биологически активных ITC, которые являются жидкими, летучими, с острым запахом.
Множественная миелома является злокачественным заболеванием клеток плазмы, которая характеризуется разрушением скелета, почечной недостаточностью, анемией и гиперкальцемией [23]. Средний возраст при диагнозе составляет 68 лет. Миелома насчитывает 1% от всех злокачественных заболеваний у белого населения и 2% у чернокожего населения и 13% и 33%, соответственно, от числа раковых заболеваний в гематологии [24].
Лечение миеломы включает поддерживающую терапию и инфузионную химиотерапию, за которой для более молодых пациентов следует химиотерапия высокими дозами и аутогенная трансплантация [25]. Развитие понимания биологии миелом ведет к разработке новых терапевтических подходов [26]. Несмотря на то что с этими новыми способами лечения был достигнут основной прогресс в лечении миеломы, в настоящее время не существует претендента на замещение основного метода лечения. Таким образом, в настоящее время существует потребность в новых, более активных и/или альтернативных средствах.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Было обнаружено, что глюкоморингин (GMG), его дезтиогликозид (GMG-ITC), имеющие следующие формулы:
наделены значительной цитотоксической активностью против миеломных клеточных линий. Активность также была подтверждена in vivo на экспериментальных моделях.
Изобретение, соответственно, касается применения либо GMG, либо GMG-ITC для изготовления лекарственного препарата для лечения миелом, в особенности для лечения множественной миеломы. Для рассматриваемого терапевтического применения GMG или GMG-ITC будет подходящим образом включен в состав рецептур лекарственных форм, в частности для энтерального или парентерального применения в соответствии с известными способами.
Примеры подходящих композиций включают таблетки, капсулы, стерильные растворы или суспензии для внутримышечной или внутривенной инъекции и т.п. Фактические дозы и терапевтические протоколы будут, как обычно, зависеть от нескольких факторов, а именно: фармакокинетических и токсикологических свойств, состояния пациента (вес, пол и возраст), стадии заболевания. Практикующие специалисты в данной области легко определят наиболее эффективную схему приема лекарственного средства в соответствии с устоявшимися методами. Полагают, что эффективные терапевтические дозы для человека будут меняться в интервале между 1 мг/кг/в день и 30 мг/кг/в день, хотя, с точки зрения ограничений по токсичности, нельзя исключать и более высокие дозы как GMG, так и GMG-ITC.
GMG и GMG-ITC можно применять в качестве монотерапии или в комбинации с другими известными химиотерапевтическими средствами, уже доступными для лечения миеломы.
Теперь изобретение будет описано более подробно в следующих примерах.
Пример 1: Выделение и очистка соединений
1
13
1
13
2
GMG и GRA выделяли, соответственно, из семян моринги масличной (Moringa oleifera L.) (семейство моринговые) и капусты белокочанной (Brassica oleracea L.) (семейство крестоцветные; вид acephala; подвид laciniata). Оба GL очищали в двух последовательных стадиях, анионообменной хроматографией и эксклюзионной хроматографией размеров, в соответствии с описанными ранее методами [27, 28]. Отдельные GL характеризовали H и C-ЯМР спектроскопией и чистоту анализировали ВЭЖХ анализом десульфопроизводного согласно методу ISO 9167-1 [29], с выходом примерно 99% на основании величины площади пика, но примерно 90-92% по массе из-за их высокой гигроскопичности. Фермент MYR выделяли из семян горчицы белой (Sinapis alba L.) в соответствии с описанным методом [30] с некоторыми модификациями. Используемый для данного исследования запасный раствор обладал специфической активностью 60 ед./мг растворимого белка и хранился при 4°C после разбавления НО до 34 ед./мл. Одну единицу активности MYR определяли как количество фермента, способное гидролизовать 1 мкмоль/мин синигрина при pH 6,5 и 37°C. Раствор MYR хранили при 4°C в стерильной воде до использования. GMG-ITC получали посредством катализируемого мирозиназой гидролиза GMG, проводимого в 0,1 M фосфатном буфере pH 6,5 при 37°C. Реакционную смесь готовили растворением 7,0 граммов чистого GMG в 350 мкл буфера, и, после того как добавляли 40 ед. мирозиназы, раствор выдерживали при 37°C в течение 4-6 часов. Полную конверсию чистого GMG в GMG-ITC подтверждали ВЭЖХ анализом десульфопроизводного [29], что позволяло следить за реакцией до полного исчезновения GMG из реакционной смеси. К смеси затем добавляли ацетонитрил до конечной концентрации 10% и очищали GMG-ITC хроматографией с обращенной фазой, которую проводили, используя HR 16/10 колонку, заполненную LiChrospher RP-C18 (MERCK) или SOURCE 15 RPC (Amersham Biosciences), подсоединенную к жидкостному хроматографу высокого разрешения AKTA-FPLC, с подсоединенным к нему коллектором фракций Frac-900 и УФ-монитором UPC-900 (Amersham Bioscences). После промывки 10% ацетонитрилом проводили элюирование в градиенте до 60% ацетонитрила. Фракции собирали и анализировали, используя ВЭЖХ систему Hewlett-Packard Model 1100 с lnertsil ODS3 колонкой (250×3 мм, 5 мм). Хроматографию проводили при скорости протока 1 мл/мин при 30°C путем элюирования в линейном градиенте воды (A) и ацетонитрила (B) от 30% B до 80% за 20 мин. Элюирование GMG-ITC детектировали диодной матрицей, регистрируя поглощение при 229 нм. Фракции, содержащие GMG-ITC (чистота пика >99%), собирали, растворитель удаляли концентрированием на роторном испарителе и конечный раствор лиофильно высушивали. GMG-ITC характеризовали и однозначно идентифицировали методами H- и C-ЯМР и масспектрометрией.
Пример 2: Биологические результаты
Данные in vitro:
В таблице 1 представлена чувствительность клеточной линии H460 опухоли легкого человека к глюкоморингину. Возрастание концентрации GMG в присутствии мирозиназы приводит к цитотоксическому эффекту.
Таблица 1
% клеточного роста по отношению к контролю
0
24 ч обработки
24 ч восстановления
48 ч восстановления
Контроли
100
100
100
100
GMS (100 мкл)
100
98
100
100
GMS (7,5 мкл)+ MYR (0,19 ед.)
100
75
72
80
GMS (10 мкл) + MYR (0,19 ед.)
100
63
51
69
GMS (15 мкл) + MYR (0,19 ед.)
100
33
20
24
GMS (20 мкл) + MYR (0,19 ед.)
100
28
17
8
Цитотоксическая активность выделенного из моринги изотиоцианата (GMG-ITC) на панель клеточных линий опухолей человека. В той же таблице 2 приведены величины, полученные с ITC сульфораном (GRA) в качестве референсного стандарта.
Таблица 2
Клеточные линии
Количество клеток (24 ч)IC<sub>50</sub> (мкМ)
GMG-ITC
GRA
H460 wt
29±0,8
29±0,5
H460 S5
18±6,7
19±1
MCF7 п
21±5,7
27±4
MCF7 NEO
20±4,4
26±4
HL60
15±1
16±1
HCT116 p53 +/+
12±0,3
17±2,3
HCT116 p53 -/-
13±0,25
18±5,3
A2780
15±3
18±1
PRMI-8226
6±1
8±0,2
Данные, представленные в таблице, ясно показывают, что ITC является более цитотоксичным к миеломным клеточным линиям, по сравнению с другими клеточными линиями другого типа опухолей.
Исследования in vivo
В таблице 3 представлена противоопухолевая активность GMG-ITC, вводимого in vivo мышам с синдромом тяжелого комбинированного иммунодефицита (SCID mice) с трансплантированными подкожно клеточными линиями миеломы человека.
Таблица 3
Соединение
Курс лечения
Доза (мг/кг/инъекц.)
TWI %
GMG
p.o. q5d×2
400
62
GMG-ITC
i.p. q5d×2w
20
70
Когда GMG-ITC тестировали на клеточной линии A2780 рака яичника человека, противоопухолевая активность была низкой, как показано в таблице 4 ниже.
Таблица 4
Соединение
Курс лечения
Доза (мг/кг/инъекц.)
TWI %
GMG-ITC
i.p. q5d×2w
20
46