CC BY
103
К. D. Rakhimov
PHARMACOLOGICAL AND PRECLINICAL STUDY OF THE NEW ANTITUMOR PREPARATION ARGLABIN
Kazakh RI of Oncology and Radiology MH RK, Almaty, Kazakhstan
ABSTRACT
In the course of the complex of preclinical studies Arglabin was shown to have no mutagenous, teratogenic, locally-irritating, allergenic, pyrogenic and carcinogenic activities.
Key words: Arglabin, toxicity, mutagenicity, pyrogenity, teratogenity.
К. Д. Рахимов
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ И ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ПРЕПАРАТА АРГЛАБИН
Казахский НИИ онкологии и радиологии М3 РК, г. Алматы, Казахстан
РЕЗЮМЕ
Проведен комплекс доклинических исследований нового противоопухолевого препарата арглабин, которые показали, что он не проявляет мутагенных, тератогенных, местнораздражающих, аллергизирующих, пироген-ных и канцерогенных свойствах.
Ключевые слова: арглабин, токсичность, мутагенность, пирогенность, тератогенность.
ВВЕДЕНИЕ
Доклинические исследования новых биологически активных веществ проводятся с целью создания эффективных и безопасных лекарственных препаратов, а также для определения механизмов их основного и побочного действий.
В Республике Казахстан сложился следующий порядок проведения доклинических исследований новых лекарственных средств, в т. ч. препаратов для лечения злокачественных новообразований. Изучение безопасности новых оригинальных потенциальных лекарственных средств проводится в полном объеме: общая токсичность (острая, подострая, хроническая, местнораздражающее действие, цитотоксичность), специфическая токсичность (лекарственная зависимость, антигенность, тератогенность, мутагенность, канцеро-генность), фармакокинетические исследования (всасывание, распределение, выделение, метаболизм, биодоступность), общее фармакологическое действие и пирогенность инъекционных лекарственных форм.
Важнейшей частью доклинических исследований является подтверждение в опытах на животных эффективности лечения исследуемым препаратом соответствующего модельного заболевания. В частности, для новых лекарственных средств для лечения злокачественных новообразований необходимо исследова-
ние противоопухолевых свойств как in vitro и in vivo, включающее опыты на перевиваемых опухолевых линиях клеток животных и человека. Эксперименты в обязательном порядке включают изучение взаимодействия исследуемого препарата с известными химиотерапевтическими средствами, влияние на мета-стазирование и др.
Еще до недавнего времени для определения противоопухолевых свойств широко использовался эмпирический отбор веществ с потенциальной цитотокси-ческой активностью. Лидером в данных исследованиях явился Национальный институт рака США, где с 1985-го года начата программа скрининга противоопухолевых агентов на панели из 60 культур опухолевых клеток человека [4]. В Российском онкологическом центре им. Н. Н. Блохина используются четыре различных системы отбора противоопухолевых агентов: основная — скрининг in vitro и in vivo на опухолевых линиях, для лечения гормонозависимых опухолей, для отбора веществ природного происхождения, для отбора препаратов с антиметастатической активностью [1-3; 5]. Выявление перспективных для передачи на клиническое изучение веществ проводится на основании их цитотоксических и цитостатических свойств, которые in vivo вызывают уменьшение размеров опухоли или увеличение продолжительности жиз-
ни животных с различными моделями опухолевого роста. Сочетание эффективности с предсказуемой обратимой токсичностью дают основание передать препарат на клинические испытания. По аналогичному алгоритму в 1985-1991 гг. проводились доклинические исследования препарата арглабин.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Арглабин проявил выраженную противоопухолевую активность в отношении лимфосаркомы Плисса, саркомы М-1, карциносаркомы Уокера (72-79 % торможения), альвеолярного слизистого рака печени крыс РС-1 (60 %), лимфоцитарной лейкемии Р-388 (УПЖ — 142 %), лимфоидной лейкемии 1Л210 (УПЖ — 84 %), солидной опухоли Эрлиха, карциномы легких IX, аденокарциномы молочной железы Са-755, саркомы-37 (86-90 % торможения), саркомы-180 (70 %). Как видно, арглабин высокоэффективен на широком спектре трансплантируемых опухолей крыс и мышей. Полученные данные верифицированы морфологическими исследованиями опухолей различного гистогенеза. Процесс регрессии сопровождался дистрофией, некрозом опухолевых клеток, нарушением кровоснабжения опухолевой ткани, замещением соединительной тканью. Менее чувствительными к препарату оказались карцинома Герена, саркома-45. Препарат сравнения винкристин в дозах, эквивалентных по токсичности (МПД), в этих же условиях обладал более узким спектром противоопухолевого действия.
Арглабин при изучении противоопухолевых свойств в опытах на крысах и мышах с лекарствен-но-резистентными вариантами перевиваемых опухолей проявил высокую ингибирующую активность в отношении резистентной к рубомицину, проспидину, лимфосаркомы Плисса и резистентной к проспидину и 5-фторурацилу саркомы-45 (71-84 % торможения).
Подкожные, внутримышечные инъекции, ректальное и внутрижелудочное введения в виде свечей аргла-бина в МПД давали умеренный, меньший или слабый противоопухолевый эффект.
Способ введения в зависимости от химической структуры и биологических особенностей противоопухолевых препаратов играет различную роль в формировании интегральных терапевтических и побочных эффектов. Одним из таких путей введения цито-статиков может явиться внутриопухолевый. Арглабин вводили в опухоль (путем обкалывания) ежедневно в течение 10 сут в максимально переносимых и непереносимых дозах. Высокий терапевтический эффект арглабин проявил на всех взятых в эксперименте перевиваемых опухолях мышей (УПЖ — 97-167 %, Т — 82-85 %) и крыс (Т — 67-78 %).
Исходя из того, что арглабин показал определенную противоопухолевую активность на ряде перевиваемых штаммов животных, мы исследовали данное вещество на опухолях человека отдельных локализаций в условиях культуры тканей. Арглабин проявил цито-статическое действие на опухоли печени, легких, желудка, прямой кишки и мочевого пузыря.
Для разработки схемы рационального применения препарата в клинических условиях, сравнительной оценки и возможности применения арглабина в комбинированной химиотерапии, изучения и преодоления перекрестной, множественной лекарственной резистентности к препаратам другого механизма действия провели ряд экспериментов.
Выраженный противоопухолевый эффект с рассасыванием опухолей у 60 % крыс получили при использовании комбинации арглабин + платидиам + метотрексат в опытах с лимфосаркомой Плисса, резистентной к проспидину и рубомицину.
При комбинации сарколизина с арглабином в половинных максимально переносимых дозах отмечен глубокий блок синтеза ДНК (подавление синтеза на 91,4-97,1 %). Данная комбинация, кроме того, не угнетала гемопоэз и иммунную систему.
Несомненный интерес получен при комбинированных воздействиях нитрозометилмочевины с арглабином с различными интервалами введения препаратов (2; 4 и 24 ч). Оптимальным оказался интервал 2 ч. При этом происходило преодоление возникшей лекарственной резистентности саркомы-45 к проспидину, 5-фторурацилу и лимфосаркомы Плисса к проспидину и рубомицину (с рассасыванием опухолей у 60 % крыс) без побочных явлений. При использовании схемы с обратным введением препаратов (сначала — нитрозометилмочевины, а затем — арглабина) снижается противоопухолевая активность и увеличивается токсичность.
Подобные данные были получены нами также при комбинации арглабин + винкристин + винбластин с интервалом 2 ч после введения арглабина в отношении карциномы Герена и карциносаркомы Уокера. При этом, по-видимому, арглабин, повышая содержание гормонов щитовидной железы, способствовал усилению эффективности химиотерапии лекарственно-резистентных опухолей; механизм терапевтического действия при повышенной чувствительности, возможно, обусловлен опосредованным влиянием через иммуногормональный баланс организма животных.
Арглабин умеренно воздействовал на удлинение продолжительности жизни животных как на исходных, так и на лекарственно-резистентных вариантах. При сочетании арглабина с противоопухолевыми препаратами удлинялась продолжительность жизни животных. Выраженный терапевтический эффект получен при тройной комбинации (арглабин + винкристин + циклофо-сфан). УПЖ увеличивалась до 209 %, при этом двойные комбинации арглабин + винкристин и арглабин + цик-лофосфан давали несколько меньший эффект.
Четверные комбинации (арглабин + винкристин + циклофосфан + платидиам) были менее эффективны, чем тройные, по-видимому, из-за усиления токсичности противоопухолевых препаратов.
Нами были предприняты попытки выяснения возможных механизмов действия арглабина в отношении исходных лекарственно-резистентных опухолей и их метастазов. В связи с этим на саркоме-45 из-
учено влияние арглабина, сарколизина и их комбинации на синтез ДНК опухолевых клеток. При этом выявлено, что в отношении исходного варианта сарко-мы-45 эффективными оказались сарколизин и его комбинация с арглабином. В отношении резистентного варианта эффект проявил арглабин (синтез ДНК снижался до 99 %). Кроме того, подавление синтеза ДНК, достигнутое через сутки, усиливалось при последующих ежедневных (в течение 5-10 сут) введениях арглабина.
Исследованы иммунологические показатели в сыворотке крови у крыс с исходным и лекарственно-ре-зистентным вариантом к проспидину первичных опухолей и их метастазов при воздействии арглабина и его комбинаций с цитостатиками. В результате отмечено, что у животных-опухоленосителей при лечении арглабином улучшались иммунологические показатели. Препараты сравнения сарколизин и платидиам резко снижали аналогичные показатели. При этом комбинации арглабин+сарколизин и арглабин+платидиам способствовали смягчению иммунодепрессивного эффекта цитостатиков, нормализуя иммунную систему организма. Это обстоятельство позволяет считать арглабин иммунокорректором.
Исследования общей неспецифической токсичности показали, что 2%-ный водный раствор арглабина в острых и хронических опытах на мышах, крысах, морских свинках и кроликах малотоксичен при различных способах введения (внутрибрюшинном, внутривенном, подкожном, внутримышечном, ректальном и внутриопухолевом на крысах-опухоленосителях). Гибель животных от одно- и многократных летальных доз вещества происходила в состоянии общего угнетения. Причиной гибели животных в острых опытах от ЛД84 и ЛД99, возможно, служила острая сердечно-легочная недостаточность. Арглабин в переносимых и непереносимых дозах отрицательно не влиял на морфологический состав периферической крови и костного мозга животных (мышей, крыс, кроликов), а также на тестируемые интегральные показатели (внешний вид, поведение, симптомы интоксикации, прирост массы тела и др.) животных, не нарушал функционального состояния печени, почек, сердечно-сосудистой системы (ЭКГ), артериального давления, дыхания, периферической нервной системы крыс и кроликов. Ар-
глабин оптимизировал состояние окислительно-восстановительных процессов и метаболизма соединительной ткани, что позитивно влияет на чувствительность организма и опухоли к лечебным воздействиям.
ВЫВОДЫ
Доклинические исследования показали, что арглабин не обладает мутагенными, тератогенными, местнораздражающими, аллергизирующими, пирогенны-ми и канцерогенными свойствами.
Таким образом, результаты доклинического изучения позволили нам предложить арглабин в качестве лечебного и профилактического средства при терапии злокачественных новообразований и их метастазов, что получило полное подтверждение в клинических исследованиях различных лекарственных форм арглабина. На основании доклинических и клинических исследований арглабин рекомендован Фармакологическим государственным комитетом Министерства здравоохранения РК к широкому практическому применению как первый противоопухолевый препарат природного происхождения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Козлов А. М. Экспериментальное обоснование новых подходов к патогенетической профилактике и терапии злокачественных опухолей: Автореф. дис... д-ра мед. наук. — М., 1997. — 49 с.
2. Смирнова 3. С., Герасимова Г. К, Гарин А. М., Соколов А. С. Методические рекомендации по доклиническому изучению специфической активности фармакологических веществ, предлагаемых в клинику для лечения гормонозависимых опухолей / Руководство по экспериментальному доклиническому изучению новых фармакологических веществ. — М.: Агентство Ремедиум, 2000. С. 326-336.
3. Трещалина Е. М. Рациональные подходы к изучению противоопухолевой активности веществ природного происхождения: Автореф. дис... д-ра мед. наук. — М., 2001. — 43 с.
4. Boyd М. R. The NCI in vitro anticancer drug discovery screen / Anticancer drug development guide. Ed. by Teicher. — Totowa: Humana Press, 1999. P. 23-42.
5. Larionov L. F. Methods of screening anticancer drug in the Soviet Union // Cancer Chemother. Rep., 1970. — Part 1. — Vol. 54, No. 2. — P. 71-77.
