Научная статья на тему 'Сравнительное изучение in vivo потенциальных противоопухолевых свойств в ряду аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола (развернутое сообщение)'

Сравнительное изучение in vivo потенциальных противоопухолевых свойств в ряду аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола (развернутое сообщение) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
80
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНДОЛОКАРБАЗОЛЫ / ГЛИКОЗИДЫ И ГЛЮКОЗИДЫ ИНДОЛОКАРБАЗОЛОВ / GLYCOSIDES AND GLUCOSIDES OF INDOLOCARBAZOLES / АМИНОКИСЛОТНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ / AMINO-ACID DERIVATIVES / ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ АКТИВНОСТЬ / ANTINEOPLASTIC ACTIVITY / INDOLOCARBAZOLES

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Голубева Ирина Сергеевна, Горюнова О.В., Яворская Н.П.

Введение. Наличие в молекуле индолокарбазола остатка активного метаболита (аминокислоты) изменяет физико-химические и пролекарственные свойства аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола (АПГИК). Компьютерным методом была ранее предсказана низкая вероятность их цитотоксической активности in vitro, что было подтверждено в МТТ-тесте на 5 линиях опухолевых клеток. Тем же компьютерным методом была спрогнозирована значимая вероятность противоопухолевой активности АПГИК in vivo, что требует экспериментальной проверки. Цель исследования оценка противоопухолевой активности АПГИК и выбор наиболее эффективных соединений. Материалы и методы. Исследование противоопухолевой активности АПГИК проводили на опухолевой модели мышей раке шейки матки РШМ5. Соединения вводили мышам СВА/Lac внутрибрюшинно 5-кратно ежедневно с интервалом 24 ч. Наблюдение за животными продолжали до их гибели. Противоопухолевый эффект препаратов оценивали по торможению роста опухоли, увеличению продолжительности жизни опытных мышей по сравнению с контрольными животными. Результаты. Оттитрована оптимальная доза для данного ряда соединений, равная 100 мг/кг. Оценена противоопухолевая активность этих соединений на модели РШМ5. Выводы. На основе полученных данных предполагается расширенное исследование in vivo противоопухолевых свойств отобранных 5лидерных соединений АПГИК.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Голубева Ирина Сергеевна, Горюнова О.В., Яворская Н.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Comparative in vivo studying of potential antineoplastic properties among of amino-acid derivative glycosides of the indolocarbazole (detailed report)

Introduction. The existence of the active metabolite (amino acid) residue in the of an indolocarbazole molecule changes physical-chemical and pro-medicinal properties of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole. The computer method has earlier foretold low probability of their cytotoxic activity in vitro that was confirmed in the MTT-test on 5 lines of tumor cells. The same computer method predicted significant probability of antineoplastic activity of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole in vivo that demands the experimental check. Purpose of the study assessment of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole as potential antitumor medications. Materials and methods. The research of antineoplastic activity of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole was performed on mice tumoral models cervical cancer СС5. Abdominal injections were made to CBA/Lac mice 5 times a day with 24 h interval. Observation of animals was continued till their death. The antineoplastic effect of medicines was estimated according to tumor growth inhibition, increase in life expectancy of experiental mice in comparison with control animals. Results. The optimum dose for this number of compounds, equal to 100 mg/kg is titrated. The antineoplastic activity of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole on the model СС5 is estimated. Conclusions. On the basis of the obtained data the expanded research of antineoplastic properties of the selected 5 aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole is supposed to perform in vivo.

Текст научной работы на тему «Сравнительное изучение in vivo потенциальных противоопухолевых свойств в ряду аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола (развернутое сообщение)»

сравнительное изучение in vivo потенциальных противоопухолевых свойств в ряду Аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола (развернутое

сообщение)

и.С. Голубева, О.В. Горюнова, н.П. Яворская

ФГБУ«НМИЦонкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России; Россия, 115478 Москва, Каширское шоссе, 24

Контакты: Ирина Сергеевна Голубева irinagolubewa52@mail.ru

Введение. Наличие в молекуле индолокарбазола остатка активного метаболита (аминокислоты) изменяет физико-химические и пролекарственные свойства аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола (АПГИК). Компьютерным методом была ранее предсказана низкая вероятность их цитотоксической активности in vitro, что было подтверждено в МТТ-тесте на 5линиях опухолевых клеток. Тем же компьютерным методом была спрогнозирована значимая вероятность противоопухолевой активности АПГИК in vivo, что требует экспериментальной проверки. Цель исследования — оценка противоопухолевой активности АПГИК и выбор наиболее эффективных соединений. Материалы и методы. Исследование противоопухолевой активности АПГИК проводили на опухолевой модели мышей — раке шейки матки РШМ5. Соединения вводили мышам СВА/Lacвнутрибрюшинно 5-кратно ежедневно с интервалом 24 ч. Наблюдение за животными продолжали до их гибели. Противоопухолевый эффект препаратов оценивали по торможению роста опухоли, увеличению продолжительности жизни опытных мышей по сравнению с контрольными животными. Результаты. Оттитрована оптимальная доза для данного ряда соединений, равная 100 мг/кг. Оценена противоопухолевая активность этих соединений на модели РШМ5.

Выводы. На основе полученных данных предполагается расширенное исследование in vivo противоопухолевых свойств отобранных 5лидерных соединений АПГИК.

Ключевые слова: индолокарбазолы, гликозиды и глюкозиды индолокарбазолов, аминокислотные производные, противоопухолевая активность

DOI: 10.17650/1726-9784-2018-17-2-71-77

COMPARATIVE IN VIVO STuDYING OF POTENTIAL ANTINEOPLASTIC PROPERTIES AMONG OF amino-acid derivative glycosides OF THE INDOLOCARBAZOLE (detailed REPORT)

I.S. Golubeva, O. V. Goryunova, N.P. Yavorskaya

N. N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia; 24 Kashirskoe shosse,

Moscow 115478, Russia

Introduction. The existence of the active metabolite (amino acid) residue in the of an indolocarbazole molecule changes physical-chemical and pro-medicinal properties of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole. The computer method has earlier foretold low probability of their cytotoxic activity in vitro that was confirmed in the MTT-test on 5 lines of tumor cells. The same computer method predicted significant probability of antineoplastic activity of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole in vivo that demands the experimental check. Purpose of the study — assessment of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole as potential antitumor medications. Materials and methods. The research of antineoplastic activity of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole was performed on mice tumoral models — cervical cancer CC5. Abdominal injections were made to CBA/Lac mice 5 times a day with 24 h interval. Observation of animals was continued till their death. The antineoplastic effect of medicines was estimated according to tumor growth inhibition, increase in life expectancy of experiental mice in comparison with control animals.

Results. The optimum dose for this number of compounds, equal to 100 mg/kg is titrated. The antineoplastic activity of aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole on the model CC5 is estimated.

Conclusions. On the basis of the obtained data the expanded research of antineoplastic properties of the selected 5 aminoacid derivatives glycosides of indolocarbazole is supposed to perform in vivo.

Key words: indolocarbazoles, glycosides andglucosides of indolocarbazoles, amino-acid derivatives, antineoplastic activity

72 Оригинальные статьи

Введение опухолью рака шейки матки РШМ5 [10], чему соот-Конференция Всемирной организации здраво- ветствовали данные прогноза о значимой вероятно-охранения осенью 2017 г. была посвящена борьбе сти противоопухолевой активности АПГИК (57— с неинфекционными, в том числе онкологическими, 74 %) [2]. Помимо этого, предсказанные in silico их заболеваниями как важнейшей проблеме здравоох- биологические свойства, в том числе вероятность 60 % ранения в мире [1]. В докладе от 1 ноября 2017 г. наличия иммуностимулирующего действия у ряда со-министр здравоохранения Российской Федерации единений АПГИК, лягут в дальнейшем в основу изу-В.И. Скворцова доложила о разработке в России чения механизма их противоопухолевой активности. инновационных таргетно действующих иммунопре- Цель исследования — анализ результатов срав-паратов в области онкологии. Эти весьма затратные нительного изучения противоопухолевых свойств изыскания необходимы для создания персонально соединений АПГИК in vivo в опытах на мышах с пе-действующих лекарств с учетом гетерогенности опу- ревиваемой опухолью РШМ5 и выделение среди них холевых клеток и их множественной лекарственной веществ, наиболее перспективных для дальнейшего устойчивости по отношению к известным препара- расширенного изучения. там. В то же время актуальны и значительно менее затратны исследования, посвященные поиску про- Материалы и методы тивоопухолевых низкомолекулярных иммунопрепа- Опыты проводили на мышах-самках в возрасте ратов и опирающиеся на возможность компьютер- 1,5—2 мес с начальной массой тела 19—23 г, гибридах ного прогнозирования их биологической активности. 1-го поколения F1 (DBA/2 х C57Bl/6j) (B6D2F1) В работе [2] авторы провели оценку перспективности с меланомой В16 и раком молочной железы Са755, создания производных N-гликозидов индолокарба- линии DBA с лимфолейкозом Р388, линии CBA/Lac зола, содержащего в гетероциклическом ядре амино- с раком шейки матки РШМ5. Животных получали из кислотные остатки, как потенциальных противо- филиала «Столбовая» ФГБНУ «Научный центр биоопухолевых средств. В настоящее время за рубежом медицинских технологий Федерального медико-био-проходят II—III фазы клинических испытаний N-гли- логического агентства» и содержали в эксперимен-козилированных производных индоло[2,3-а]пироло тально-биологической лаборатории (виварий) ФГБУ [3,4-с]карбазола [3], в которых гетероциклическая «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава часть препарата обусловливает его противоопухоле- России в соответствии с санитарными правилами вые свойства, а заместители, в том числе углеводный по содержанию лабораторных животных [11]: на бри-остаток, модулируют растворимость и пути фарма- кетированном корме и постоянном доступе к воде, кокинетического продвижения лекарства в организ- в помещении с естественным освещением, контроли-ме. Добавление в структуру молекулы индоло[2,3-а] руемыми температурой 18—22 °С и влажностью возду-пироло[3,4-с]карбазола остатков аминокислот или ха 65 %. Клетки из полипропилена, подстил — опилки. пептидов [4—6] способно значительно видоизменить Противоопухолевую активность in vivo глико-фармакокинетические свойства таких производных зидов АПГИК определяли по методике, принятой индолокарбазолов, что определяется биологической в НМИЦ онкологии для экспериментов c использо-активностью введенных компонентов, участвую- ванием асцитных и солидных моделей опухолевого щих в важнейших процессах энергообмена в клетке. роста мышей [12, 13]. Аминокислотные производные гликозидов индоло- Штаммы перевиваемых опухолей получали из банка карбазола (АПГИК) были синтезированы в лабора- опухолевых штаммов НМИЦ онкологии и поддер-тории химического синтеза ФГБУ «НМИЦ онкологии живали in vivo в лаборатории экспериментальной им. Н.Н. Блохина» Минздрава России (НМИЦ онко- химиотерапии на линейных животных. В опытах логии) и предоставлены для исследований [7]. Ранее использовали 2-10-й пассажи штаммов in vivo. показано [2], что в соответствии с данным in silico Перед лечением мышей распределяли по груп-прогнозом (информационно-компьютерные техно- пам. Число животных в контрольной группе состав-логии для доэкспериментального скрининга и про- ляло 10, в опытных группах — по 5—7. гнозирования различных свойств и биологической Солидные опухоли перевивали половозрелым активности по структурным формулам соединений) мышам массой тела 18—23 г в возрасте 1,5—2 мес. с использованием программы PASS [8, 9] соединения Инокуляцию опухолевых клеток проводили подкож-АПГИК не обнаружили цитотоксическую активность но в правую подмышечную область каждой мыши in vitro: показатель цитотоксической активности по 50 мг опухолевой взвеси в среде 199 в разведении IC50 >10 мкМ был подтвержден в МТТ-тесте на 5 ли- 1:10 (5 х 106 клеток). Лейкозные клетки перевивали ниях опухолевых клеток. При этом производные самкам гибридам BDFt внутрибрюшинно по 106 кле-АПГИК проявили значимую противоопухолевую ток на мышь в 0,4 мл питательной среды 199. Лече-активность in vivo в опытах на мышах с перевиваемой ние мышей с асцитной опухолью начинали через 24

РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ | RUSSiAN JOURNAL OF BiOTHERAPY 2'2018 том 17 | vol. 17

Оригинальные статьи 73

ч, а мышей с солидными опухолями - через 48 ч Для кажц°й смвдрот опухоли опред&тли как пр°-после перевивки опухолей. Препараты вводили вну- изведение РазмеРов 3 ^р^вдикул^ых: диаметров трибрюшинно ежедневно в течение 5 дней с интер- опухолевого узла. Измерение объема опухолей пр°-валом 24 ч. Навески соединений растворяли в диме- водили каждьге 4 дня после окончания лечения. тилсульфоксиде и разводили физиологическим УПЖ леченых животных по сравнению с контро-раствором до 10 % концентрации для получения лем вычисляли по формуле готовых препаратов с концентрацией 5 мг/мл. Растворы препаратов готовили ex tempore. Наблюдение УПЖ (%) = (СПЖо — СПЖк) / СПЖк х 100, за животными проводили до их гибели. Исходя из подобия строения аминокислот, ис- где СПЖо и СПЖк — средняя продолжительность пользованных в синтезе производных индолокарба- жизни (сутки) в опытных и контрольных группах зола, соединения сравнивали, объединяя в группы животных соответственно. Показатели эффективно-с I по VII, и проводили в одном опыте лечение со- сти изучаемого препарата определяли в сравнении единениями отдельно взятой группы. с контрольными группами. I группа Активными в противоопухолевом отношении L-треониновое производное N-глюкозида считали дозы препаратов, вызывающие ТРО >50 % индолопирролокарбазола; продолжительностью не менее 8—12 дней после L-треониновое производное N-рибозида окончания лечения или УПЖ животных >25 %. индолопирролокарбазола; Токсичность препаратов в использованных ре-D-треониновое производное N-глюкозида жиме и дозах оценивали по срокам гибели леченых индолопирролокарбазола; животных в сравнении с гибелью животных в кон-N-глюкозид индолопирролокарбазола. трольной группе. Трупы животных утилизировали Далее изучаемые соединения разделили по груп- в соответствии с санитарными правилами НМИЦ пам — N-глюкозиды индолопирролокарбазола для онкологии. следующих аминокислот: Для выполнения экспериментов составляли груп- II группа пы численностью, достаточной для проведения ста-L-треонин тистического анализа и расчета показателей достовер-L-серин ности. Для всех количественных данных вычисляли L-тирозин групповое среднее арифметическое (М) и стандарт-L-тирозин (метиловый эфир) ную ошибку среднего (SEM). Различия между кон- III группа трольными и экспериментальными группами счи-L-аланин тали достоверными при 95 % уровне значимости L-валин (р <0,05). Статистическую обработку данных выпол- IV группа няли с помощью программы Statistica for Windows 5.5. глицин ß-аланин Результаты ГАМК Значимый прогноз (57—74 %) вероятности про- V группа тивоопухолевой активности АПГИК был дан на L-аргинин (нитропроизводное) основе их исследования in silico [2]. Для сравнитель-L-лизин (Кбз-производное) ного изучения соединений АПГИК in vivo при под-L-глутаминовая кислота боре условий эксперимента был выбран глюкозид VI группа L-треонина. Титрование доз обычно проводят в опы-L-триптофан тах на мышах с лимфоидным лейкозом Р388. Однако L-фенилаланин выбранный глюкозид не показал активности на лим- VII группа фолейкозе Р388. На меланоме В16 получили только L-метионин непосредственный эффект 80 % ТРО. На аденокар-L-метионина сульфоксид. циноме молочной железы Са755 в дозе 120 мг/кг Оценку результатов лечения проводили по пока- с ежедневным 5-кратным введением с интервалом зателям торможения роста опухолей (ТРО) и увели- 24 ч соединение выявило непосредственный эффект чения продолжительности жизни (УПЖ). 73 % ТРО, сохранявшийся до 12-го дня наблюде- ТРО вычисляли по формуле ния после окончания лечения (табл. 1). Несмотря ТРО (%) = (V V) / V Х 100 на то что на модели Са755 были получены противо-к 0 к ' опухолевые эффекты, она неудобна для эксперимен-где VK и Vo — средний объем опухолей (мм3) в конт- тов, так как имеет выраженную сезонную зависи-рольной и опытной группах соответственно, который мость.

2'2018 ТОМ 17 I VOL. 17 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ I RUSSIAN JOURNAL OF BiOTHERAPY

Далее глюкозид L-треонина изучали на модели рака шейки матки РШМ5. В исследованиях на этой модели он показал высокую противоопухолевую активность: после окончания лечения 93 % ТРО, с сохранением на уровне 63 % ТРО до 18-го дня наблюдения, а в отдельных опытах — до 21-29-го дня, с УПЖ мышей до 25 %, что укладывалось в принятые критерии потенциальной противоопухолевой активности препарата.

таблица 1. Противоопухолевое действие глюкозида L-треонина на мышах с опухолями В16 и Са755

доза, мг/кг X тро, % в день после окончания лечения УПЖ, % Гибель животных

5/24 ч 1-й 4-й 8-й 12-й

В16

100 80 41 30 27 12 0/6

Са755

120 73 72 27 59 — 0/7

При поиске новых активных в противоопухолевом отношении соединений в ряду производных АПГИК противоопухолевое действие оценивали по показателям ТРО и УПЖ, полученным в результате лечения мышей с опухолью РШМ5 по методике, принятой для глюкозида треонина: растворы препаратов в дозе 100 мг/кг вводили внутрибрюшинно 5-кратно ежедневно через 24 ч. В каждом опыте глюкозид треонина использовали как стандарт сравнения. Результаты изучения противоопухолевого действия производных АПГИК на мышах с опухолью РШМ5 представлены в табл. 2.

В группе I сравнивали L-треониновые производные глюкозида и рибозида карбазола. Результаты показали преимущество глюкозидного производного L-треонина перед рибозидным: ТРО 93—61 % до 21-го дня наблюдения с УПЖ 25 % или 70—50 % до 8-го дня наблюдения после окончания лечения с УПЖ 23 % соответственно. Далее сравнивали L- и D-треониновые глюкозиды, где по результатам исследования L-изомер превосходил по активности D-изомер.

Сравнительное изучение противоопухолевой активности глюкозидов группы II с наличием гидрок-сила в боковой цепи аминокислоты показало, что при лечении глюкозидом серинового производного непосредственный противоопухолевый эффект после окончания лечения 61 % ТРО сохранялся на этом уровне до 22-го дня наблюдения, на 25-й день ТРО был равен 48 %, УПЖ — 19 %. Глюкозиды L-тирозина и его метилового эфира сохраняли ТРО в пределах 80—56 % до 8-12-го дня наблюдения без УПЖ. Гибели леченых животных в группах не было.

Глюкозиды группы III содержали алкильный заместитель в остатке аминокислоты. Глюкозид производного L-аланина, так же как и L-тирозина

(II группа), сохранял противоопухолевое действие до 12-го дня наблюдения, без УПЖ. Для производного L-валина доза 100 мг/кг в использованных условиях оказалась токсичной (гибель 3 мышей из 7), а доза 75 мг/кг вызывала минимальный противоопухолевый эффект: не выше 59 % ТРО только до 12-го дня наблюдения, без УПЖ, с гибелью 1 мыши в группе.

Глюкозиды группы IV имели открытую карбоксильную группу, разно удаленную от ароматического ядра карбазола. У производного глицина ТРО изменялся волнообразно, но не превышал 55 % на 21-й день наблюдения после окончания лечения. Наличие в молекуле глюкозида остатка р-аланина вызывало умеренный противоопухолевый эффект 62—59 % ТРО, который сохранялся до 22-го дня. У производного у-аминомасляной кислоты ТРО изменялся с 80 до 49 % (16-й день наблюдения). У 2 соединений (производных глицина и у-аминомасляной кислоты) наблюдалась гибель 1 мыши без УПЖ.

Глюкозиды группы V несли в остатке аминокислоты протоноакцепторный или протонодонорный фрагмент. Производные нитрон-аргинина, карбобензок-сиН-лизина (КбзН-лизина) и L-глутаминовой кислоты обладали невысокой противоопухолевой активностью: непосредственно после окончания лечения в пределах 50—65 % ТРО, которая, однако, сохранялась у всех групп мышей в процессе наблюдения на уровне ТРО 57-61 % до 16-го дня и 48-54 % на 25-й день, а противоопухолевая активность производного лизина, изменяясь волнообразно, достигала 65 % ТРО на 29-й день. УПЖ наблюдался для всех соединений, но не достигал принятого критерия 25 %.

Глюкозиды группы VI содержали ароматический фрагмент в боковой цепи аминокислоты. На модели опухолевого роста РШМ5 в стандартных дозах и режиме производное L-триптофана вызывало гибель 2 животных из 6 при минимальных показателях активности: ТРО <56 % до 8-го дня наблюдения. Глюкозид, содержащий остаток L-фенилаланина, при той же гибели мышей проявлял умеренную активность до 29-го дня наблюдения — 54 % ТРО, без УПЖ. При снижении дозы до 75 мг/кг противоопухолевый эффект составлял 72—49 % ТРО только до 16-го дня, уменьшаясь как по величине, так и по продолжительности, но без гибели животных.

Глюкозиды группы VII имели содержащий серу фрагмент в боковой цепи аминокислоты. Глюкозид, имеющий остаток L-метионина, в дозе 100 мг/кг вызывал противоопухолевый эффект 71—52 % ТРО, сохраняющийся до 21-го дня, без УПЖ, с гибелью 1 мыши в группе, а производное сульфоксида L-метионина не проявило противоопухолевой активности в принятых критериях.

Изученный в 1 опыте с препаратами VII группы глюкозид индолопиролокарбазола, не имевший

РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ | RUSSiAN J0URNAL ОР ВЮТШАРУ

2'2018 ТОМ 17 | VОL 17

таблица 2. Противоопухолевое действие N-глюкозидов аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола на мышей с опухолью РШМ 5

Аминокислотный остаток доза, мг/кг х X5/24ч тро, % в день после окончания лечения УПЖ, % Гибель вероятность эффекта**

1-й 4-й 8-й 12-й 16-й 21-й 25-й 29-й животных

I группа

L-треонин 100 93 80 66 77 49 61 - - 25 0/5 72

D-треонин* 75 74 68 65 52 36 - - - - 1/7 72

L-треонин рибозид 100 70 58 50 40 7 - - - 23 0/5 72

II группа

L-треонин 100 93 79 80 82 63 60 59 52 25 0/7 72

L-серин 100 61 69 64 60 49 61 48 - 19 0/6 72

L-тирозин 100 79 79 69 44 37 - - - - 0/7 72

L-тирозина метиловый эфир 100 78 80 67 56 40 28 25 14 18 0/6 72

III группа

L-аланин 100 80 74 59 57 44 43 - - - 0/6 74

L-валин 100 75 67 74 58 53 55 57 30 - 3/7 75

75 46 50 55 59 46 28 24 16 - 1/7

IV группа

Глицин 100 45 41 59 51 44 55 - - - 1/7 72

р-аланин 100 62 58 64 61 46 59 - - - 0/7 69

у-аминомасляная кислота 100 81 79 82 63 49 34 33 - - 1/7 70

V группа

Нитрон-аргинин 100 60 56 54 50 61 56 54 41 17 0/6 57

КбзН-лизин 100 40 44 46 64 59 51 47 65 20 0/7 62

Глутаминовая кислота 80 50 64 64 58 57 - 48 - 14 0/7 74

VI группа

L-триптофан 100 50 52 56 39 42 23 33 - - 2/6 68

L-фенилаланин 100 81 74 81 62 65 63 64 54 - 2/6 73

75 46 72 63 64 49 41 - - - 0/7

VII группа

L-метионин 100 71 66 72 67 41 52 - - - 1/6 64

L-метионина сульфоксид 100 28 42 35 28 40 23 30 - - 1/6 63

—NH— (без аминокислотного остатка) 100 86 53 26 43 29 17 - - - 0/6 81

*Внутривенное введение. **Вероятность противоопухолевой активности, рассчитанная методами т sШco [2].

аминокислотного остатка при пирольном атоме азота карбазола, проявляет непосредственный эффект 86 % ТРО, который к 4-му дню снижается до 53 % и далее, без УПЖ.

Таким образом, проведенные эксперименты подтвердили результаты прогноза т зШсо [2] о высокой вероятности противоопухолевой активности соединений АПГИК (см. табл. 2). В то же время лечение

препаратами, включенными в группы III, IV, VI и VII, сопровождалось гибелью животных либо умеренными значениями ТРО. При отсутствии остатка аминокислоты в молекуле глюкозид индолопирро-локарбазола, невзирая на предсказанную вероятность 81 % противоопухолевого эффекта, проявил значимый процент ТРО только до 4-го дня после лечения.

Путем анализа полученных результатов для дальнейшего расширенного изучения были выбраны 5 глюко-зидов карбазола: производные L-треонина, L-серина, нитроН-аргинина, КбзН-лизина и L-глутаминовой кислоты.

Заключение

Использование возможностей компьютерного анализа для вероятностной оценки противоопухолевых свойств соединений на основе их виртуальной структуры — важнейший в настоящее время этап

направленного поиска лекарств. В работе, являющейся продолжением изучения аминокислотных производных гликозидов индолопирролокарбазола АПГИК [2, 7, 10] в качестве потенциальных противоопухолевых средств, были удачно использованы прогностические возможности компьютерной программы PASS [8, 9]. Была подтверждена спрогнозированная in silico значимая противоопухолевая активность АПГИК в опытах in vivo на мышах с опухолью рака шейки матки РШМ5 с отбором 5 лидерных соединений для углубленного изучения. Важно отметить, что по результатам определения цитотоксической активности in vitro в экспериментах на 5 видах опухолевых клеток (IC50 >10 мкМ) соединения АПГИК должны были быть отбракованы в соответствии с принятыми в настоящее время критериями отбора соединений на дальнейшее изучение, но подтвердили перспективность углубленного исследования.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES

1. Информационный бюллетень портала ONCOLOGY.ru от 10 ноября 2017 г. Новости онкологии. [ONCOLOGY.ru Portal newsletter from November 10, 2017 onwards. Oncology news (In Russ.)].

2. Апрышко Г.Н., Жукова О.С., Фетисова Л.В. и др. Изучение свойств потенциальных противооопухолевых аминокислотных производных гликозидов индолокарбазолов in silico и in vitro. Российский биотерапевтический журнал 2017;16(4):46-54. DOI: 17650/ 1726-9784-2017-16-4-46-54. [Aprysh-ko G.N., Zhukova O.S., Fetisova L.V.

et al. In silico and in vitro research of potential antineoplastic amino acid derivatives of indolocarbazok glycosides properties. Rossijskij bioterapevticheskij zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2017;16(4):46-54 (In Russ.)].

3. Butler M.S. Natural products to drugs: natural product derived compounds in clinical trials. Nat. Prod. Rep 2005;22(2):162-95. DOI: 10.1039/ b402985m. PMID: 15806196.

4. Trostmann U., Hartenstein J., Barth H. et al. Patent Ger. Offen DE 4243321 А1. June 23, 1994.

5. Trostmann U., Schaechtele C., Hartenstein J. et al. Patent USA 5750555. May 12, 1998.

6. Горюнова О.В., Захарчук Г.М., Жукова О.С. и др. №-Дипептидные производные Ш2-рибозил-индоло [2,3-а] карбазола. Биоорганическая химия 2014;40(1):12-9. DOI: 10.7868/

S0132342314010047. [Goryunova O.V., Zakharchuk G.M., Zhukova O.S. et al. N6-Dipeptide Derivatives of N12-Ribo-syl indolo [2.3-a] carbazole. Bioorgan-icheskaya Khimiya = Bioorganic chemistry 2014;40(1):12-9. (In Russ.)].

7. Мельник С.Я. Синтез и изучение гли-козидов, производных бисиндола

и родственных индоло [2,3-a] карба-золов. Экспериментальная онкология на рубеже веков. Под ред. М.И. Давыдова, А.Ю. Барышникова. М., 2003. С. 281-294. [Mel'nik S.Ya. Synthesis and study of glycosides, bisin-dola derivatives and related indolo [2.3-a] karbazolov. Experimental oncology at the turn of the century. Eds.M.I. Davydova, A.Yu. Baryshnikova. Moscow, 2003. P. 281-294 (In Russ.)].

8. Filimonov D.A., Poroikov V.V. Probabilistic approach in activity prediction. In: Chemoinformatics approaches to virtual screening. Eds. A. Varnek, A. Tropsha. Cambridge (UK): RSC Publishing, 2008. P. 182-216.

9. Филимонов Д.А., Лагунин А. А., Глориозова Т.А. и др. Предсказание спектров биологической активности органических соединений с помощью веб-ресурса PASS Online. Химия гетероциклических соединений 2014;3:483-99. [Filimonov D.A., Lagunin A.A., Gloriozova T.A. et al. Prediction of biological activity spectra of organic compounds using a Web resource PASS Online. Himiya geterocikli-

cheskih soedinenii = Chemistry of heterocyclic compounds 2014;3:483-99 (In Russ.)].

10. Голубева И.С., Яворская Н.П., Горюнова О.В. Изучение in vivo потенциальных противоопухолевых свойств аминокислотных производных гликозидов индолокарбазола. Российский биотерапевтический журнал 2017;16(4):85-8. DOI: 17650/ 1726-9784-2017-16-4-85-88. [Golubeva I.S., Yavorskaya N.P., Goryunova O.V. Research in vivo

the qualities of potential antitumor amino-acid derivatives of glycosides of indolocarbazole. Rossijskij bioterapevticheskij zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2017;16(4):85-8 (In Russ.)].

11. Большаков О.П., Незнанов Н.Г., Бабаханян Р.В. Дидактические и этические аспекты проведения исследований на биомоделях и на лабораторных животных. Качественная клиническая практика 2002:1-53. [Bolshakov O.P., Neznanov N.G., Babakhanyan R.V. Didactic and ethical aspects of carrying out researches

on biomodels and on laboratory animals. Kachestvennaya klinicheskaya praktika = High-quality clinical practice 2002:1-53 (In Russ.)].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Трещалина Е.М., Жукова О.С., Герасимова Г.К. и др. Методические рекомендации по доклиническому изучению противоопухолевой актив-

РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ | RUSSiAN JOURNAL OF BiOTHERAPY

2'2018 ТОМ 17 | VOL. 17

ности лекарственных средств. В кн.: Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1. Под ред. А.Н. Миронова, Н.Д. Бунятян и др. М.: Гриф и К, 2012. С. 642-657. [Treshchali-na E.M., Zhukova O.S., Gerasimo-va G.K. et al. Guidance on pre-clinical

study of antitumor activity of drugs. In: Guide to conduct preclinical studies of drugs. Part 1. Eds. A.N. Mironov, N.D. Bunyatyan et al. Moscow: Grif i K, 2012. Р. 642-657 (In Russ.)].

13. Экспериментальная оценка противоопухолевых препаратов в СССР и США. Ред. З.П. Софьина,

А.Б. Сыркин (СССР), А. Голдин, А. Кляйн (США). М.: Медицина, 1980. С. 71-112. [Experimental evaluation of anticancer agents in the Soviet Union and the United States. Eds. Z.P. Sofina, A.B. Syrian (USSR), A. Goldin, A. Klein (USA). Moscow: Meditsina, 1980. P. 71-112 (In Russ.)].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.