Введение к работе
Актуальность проблемы Создание высокоселективных препаратов, избирательно поражающих раковые клетки, является одной из актуальных проблем современной науки.
Известно, что цитотоксические противоопухолевые агенты, способные оказывать воздействие на широкий круг злокачественных новообразований, высокой селективностью не обладают и поэтому весьма токсичны.
Гормоны, являясь более селективными противоопухолевыми препаратами, направленно действуют на клетки большого числа гормон-зависимых опухолей, имеющих соответствующие рецепторы. Однако гормональная терапия имеет недостаток, связанный с наличием в любой гормон-зависимой опухоли популяции клеток, не чувствительных к гормональному воздействию, которая в процессе лечения может стать доминирующей.
Возможным подходом к решению проблем, связанных с перерождением гормон-зависимых опухолей в гормон-независимые а также с токсичностью химиотерапевтических агентов, представляется сочетание гормональных и нитотоксических свойств в одаом препарате. В такого рода гибридном соединении гормон служит биоспецифическим вектором, способным в организме селективно взаимодействовать с соответствующими клетками-мишенями, за счет чего нитотоксический агент локально концентрируется в зоне злокачественного образования, а следовательно, происходит снижение эффективной дозы и побочных явлений. Кроме того, подобные соединения должны также сохранять способность воздействовать на опухоль по гормональному механизму.
Многообещающими претендентами на роль биоспецифического вектора в гибридных противоопухолевых препаратах являются аналоги люлиберина (рилизинг фактора лютеинизирующего и фолликулостимули-рующего гормонов, LH-RH). LH-RH представляет собой амид линейного декапептида: pGlu-ffis-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NEb, Его основная биологическая роль - контроль процессов овуляции и сперматогенеза. Под
воздействием LH-RH гипофюом секретируются лютеинизирующий и фолшжулостимулирующий гормоны, которые в свою очередь стимулируют синтез андрогенов и эстрогенов. С этим опосредованным влиянием на уровень половых стероидных гормонов связан основной мехаїшзм тормозящего действия высоко активных аналогов LH-RH на рост гормон-зависимых опухолей молочной железы, простаты, яичников, матки и гипофиза, некоторых хондросарком и остеосарком. В настоящее время этот механизм уже детально изучен, однако существуют и другие пути воздействия аналогов LH-RH на злокачественные новообразования, которые раскрыты не достаточно полно, например, возможное влияние на иммунную систему. Кроме того имеются данные о наличии рецепторов к LH-RH во многих злокачественных новообразованиях н о способности аналогов этого гормона непосредственно тормозить рост опухолевых тканей. Этот эффект может быть усилен путем создания гибридных препаратов, включающих аналог LH-RH и цитотоксический агент. Основы данного направления заложены рядом работ (Bajusz S. et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 86, 6313), которые далеко не исчерпывают данной темы, в частности, возможности усиления противоопухолевого действия за счет увеличения количества цитотоксического агента в препарате, причем, наиболее рациональный путь для этого - создание системы цитотоксический агент -макромолекулярный носитель - биоспецифический вектор.
Цель и задачи работы. Целью работы является исследование различных аспектов применеия гибридных соединений на основе синтетических аналогов LH-RH и возможности модулирования противоопухолевой активности за счет включения в структуру аналогов цитотоксических или липофильных групгаровок, а также в результате связывания пептида и цитотоксического агента с полимерным носителем.
С этой целью решались следующие задачи:
1. Синтезировать аналоги лдюлиберина, способные служить в качестве биоспецифических векторов для целенаправленного транспорта цитотоксических веществ
-
Для усиления прямого воздействия аналогов люлиберина на опухоль юдифицировать полученные пептиды цитотоксическими группировками и шюфильными остатками.
-
Получить соответствующие макромолекулярные конъюгаты, содержащие говышенное количество цитотоксического агента.
4. Провести разноплановое изучение биологической активности
интезированных препаратов и продемонстрировать на их примере возможность
:омгоіексного воздействия на опухолевые клетки.
Научная новизна. В ходе работы получены 11 новых аналогов LH-RH, жороченных и с полной аминокитслотной последовательностю, в число которых юшли препараты, содержащие ковалешно связанный цитотоксический агент 5-^торурацил (5-FU) и (или) патьмитоильный остаток.
На основе водорастворимого сополимера виниттгтирролидона и крототговой шелоты впервые получены макромолекулярные конъюгаты, содержащие датотоксический arefrr (5-FU) и аналог LH-RH в качестве биоспецифического зектора.
Проведено исследование противоопухолевой активности синтезированных гоединений в системах in vivo и in vitro, выявлены высокоактивные препараты, установлена зависимость структура - биологическая функция. Так, в серии аналогов LH-RH с полной аминокислотной последовательностью включение остатка 5-FU сопровождается повышением активности аналога in vivo, введение пальмитоилыгого фрагмента усиливает прямое воздействие на опухолевые клетки в опытах in vitro. Показана высокая цитотоксическая активность гибридного макромолекулярного коїгьюгата, которая связана, по-видимому, с акпгоным направленным транспортом щ-гготоксичсского вещества внутрь клетки и со значительно большей долей 5-FU в препарате.
Для некоторых из синтезированных пептидов впервые обнаружена способность стимулировать синтез интерлейкина-2 в Т-лимфоцитах, что
указывает на возможность существования дополнительного механизма противоопухолевого действия
Практическая значимость работы, В ходе изучения противоопухолевой активности сшггезкрованных соединений выявлены два декапептида: H-Pro-D-Phe-Pro-Ser-Tyr-D-Lys-Leu-Arg-Pro-Gly->ffl[2 и Palm-Pro-D-Phe-Pro-Scr-Tyr-D-Lys(CMFU> Leu-Arg-Pro-Gly-NH2, (где Palm - пальмитоил, CMFU - 1- карбоксиметил-5-фторурацші) , обладающих высокой противоопухолевой активностью и представляющих практический интерес.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на
семинарах ИВС РАН, на Конференции молодых ученых "Современные проблемы
получения лекарственных препаратов" (Ленинград, СССР, 1990), 8-й
Международной конференции молодых ученых по органической и биоорганической химии (Рига, Латвия, 1991), на 21-м и 24-м Симпозиумах Европейского пептидного общества (Платья д'Аро, Испания, 1990; Эдинбург, Шотландия, 1996), на 1-й к 4-й Международных конференциях "СПИД, рак и родственные проблемы" (С.Петербург, Россия, 1992 и 1996), на Международной конференции "Нейроиммуно-взаимодействия и окружающая среда" (С.-Петербург, Россия, 1995) и на Международном симпозиуме по применеїшю аналогов Gn-RH в терапии рака и воспроизводстве человека (Женева, Швейцария, 1996).
Публикации. По материалам диссертации имеется 10 публикаций, в том числе - 2 статьи, получен Патент Российской федерации.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 137 страницах и состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов и экспериментальной части и приложений. Работа содержит 11 таблиц и 11 рисунков. Список литературы включает 137 наименований.
Похожие диссертации на Синтез аналогов люлиберина - носителей цитотоксических группировок
![Синтез аналогов природных хинонов на основе реакции [4+2]-циклоприсоединения силоксибутадиенов](/i/i/4460/49241.png "Синтез аналогов природных хинонов на основе реакции [4+2]-циклоприсоединения силоксибутадиенов Нечепуренко Иван Васильевич")