Abstrakt

Przedmiotem badań przedstawionych w niniejszej pracy jest aktywna przeciwnowotworowo pochodna należąca do grupy imidazoakrydonów, tj. C-1311, i jej analog 8-metoksylowy, związek C-1330, zsyntetyzowane w Katedrze Technologii Leków i Biochemii Politechniki Gdańskiej. Wstępne badania wykazały brak wyraźnej reaktywności C-1311 i C-1330 wobec wybranych rekombinantowych ludzkich izoenzymów cytochromu P450, mimo iż pochodne te ulegały przemianom metabolicznym w obecności mieszaniny enzymów mikrosomalnych komórek wątroby szczura i człowieka. Celem pracy było zatem, z jednej strony, określenie, które enzymy metabolizujące, poza cytochromami P450, obecne w mieszaninie białek mikrosomalnych komórek wątroby są odpowiedzialne za biotransformację C-1311 i C-1330. Z drugiej strony, badania dążyły do poznania wpływu badanych związków na aktywność wybranych enzymów z rodziny cytochromu P450.

Wyniki badań, zrealizowanych w ramach prezentowanej pracy, poszerzyły aktualną wiedzę na temat metabolizmu potencjalnych leków przeciwnowotworowych, jakimi są C-1311 i C-1330, który może zachodzić w organizmie pacjenta. Pozwoliły one uchwycić różnice w szlakach przemian metabolicznych dwóch pochodnych imidazoakrydonu, co umożliwia dalsze określenie roli tych przemian w końcowym efekcie ich działania. Uzyskane dane eksperymentalne pozwoliły na sformułowanie następujących wniosków końcowych:
- Wbrew wcześniejszemu przeświadczeniu to nie cytochromy P450, a monooksygenazy flawinowe i transferazy glukuronianowe, zawarte we frakcji mikrosomalnej hepatocytów, lub nawet enzymy obecne poza komórkami wątroby (np. w komórkach nerek i jelit), są głównymi katalizatorami transformacji metabolicznych badanych związków.
- Występowanie inhibicji aktywności izoenzymów CYP1A2 i CYP3A4 przez C-1311 i C-1330 wydaje się być prawdopodobną przyczyną obserwowanej oporności związków na działanie tych dwóch enzymów. Proces ten, zachodzący w różnym stopniu dla obu cytochromów P450, przebiegał nieodwracalnie, w znacznym stopniu wg mechanizmu inhibicji „mechanism-based”. C-1311 w bardzo wysokich stężeniach obniżał również poziom białka P450 3A4 w komórkach ludzkiego nowotworu wątroby HepG2, co wskazuje, że imidazoakrydon inaktywuje enzym oddziałując z jego centrum aktywnym.
- Postuluje się, że kluczową rolę w indukcji procesu hamowania aktywności enzymów może odgrywać heterocykliczny pierścień imidazolowy lub dietyloaminetyloaminowy łańcuch boczny, obecne zarówno w cząsteczce C-1311, jak i C-1330, natomiast wyklucza się udział grupy hydroksylowej w mechanizmie inhibicji. Wynika więc stąd, że inne elementy struktury cząsteczki są istotne dla procesu inaktywacji enzymów, a inne dla aktywności przeciwnowotworowej związków.

W aspekcie farmakologicznym brak metabolizmu C-1311 i C-1330 wobec cytochromów P450, charakteryzujących się dużą zmiennością polimorficzną, stwarza perspektywy dla planowania skutecznej terapii przeciwnowotworowej u pacjentów wykazujących zróżnicowaną ekspresję genów enzymów metabolizujących. Podatność imidazoakrydonów na metabolizm wobec FMO, enzymu nieindukowalnego przez leki, umożliwia z kolei opracowanie terapii wielolekowej z ich udziałem pozbawionej niepożądanych oddziaływań lek-lek. C-1330 może też stanowić użyteczną alternatywę dla terapii związkiem C-1311, gdyż jest jego prolekim. Z kolei selektywność w hamowaniu aktywności cytochromów P450, szczególnie izoenzymu CYP3A4, przez pochodne imidazoakrydonu może być pomocna w przewidywaniu wpływu tych potencjalnych chemoterapeutyków na aktywność enzymów metabolizujących również inne leki, co ma istotne znaczenie w terapii wielolekowej, w której istnieje niebezpieczeńswo niekorzystnych wzajemnych interakcji pomiędzy chemoterapeutykami.

Autor (1)