Transcript CYTOSTATIKA

CYTOSTATIKA
ANTINEOPLASTICKÉ LÁTKY
Definice
• zhoubný (maligní) nádor (rakovina, tumor)
– onemocnění charakterizované
nekontrolovaným dělením a šířením
abnormálních buněk v organismu
karcinom – vyrůstá z epitelu
sarkom – z pojivové tkáně
• v rozvinutých zemích významná příčina
úmrtí – až 20% populace
Biologie rakoviny
• 4 základní charakteristiky maligních buněk:
nekontrolovatelné dělení
ztráta funkce
invazivita
metastazování
• 2 hlavní kategorie genetických změn vedoucích
k rakovině:
inaktivace genů potlačujících nádory
aktivace onkogenů
CYTOSTATIKA
• ovlivňují pouze proces buněčného dělení →
antiproliferativní působení; na ostatní
charakteristiky nemají vliv
• je zřejmé → dochází i k ovlivnění normálních,
rychle se dělících buněk → NÚ
OBECNÉ NEŽÁDOUCÍ ÚČINKY
CYTOSTATIK
•
•
•
•
•
•
•
•
•
útlum kostní dřeně; ↓ rezistence k infekci
porucha hojení ran
útlum růstu dětí
sterilita
teratogenní působení
ztráta vlasů (alopecie)
poškození střevního epitelu
karcinogenní působení
nauzea, zvracení, horečky
ZÁKLADNÍ KATEGORIE
CYTOSTATIK
•
ALKYLUJÍCÍ LÁTKY:
1.
2.
3.
4.
•
Dusíkaté yperity
Deriváty nitrosomočoviny
Alkylsulfonáty
Další alkylující cytostatika
ANTIMETABOLITY:
1. Analoga kyseliny listové
2. Pyrimidinové analogy
3. Purinové analogy
ZÁKLADNÍ KATEGORIE
CYTOSTATIK
•
PŘÍRODNÍ LÁTKY:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Vinca alkaloidy
Taxany
Podofylotoxiny
Kapthoteciny
Antibiotika
Enzymy
Cytokiny
ZÁKLADNÍ KATEGORIE
CYTOSTATIK
•
HORMONY, ANTAGONISTÉ
HORMONŮ:
1.
2.
3.
4.
5.
Glukokortikoidy
Estrogeny, antiestrogeny
Progestiny
Androgeny, antiandrogeny
Analogy GnRH (gonadotropin releasing
hormonu)
6. Analogy somatostatinu
ZÁKLADNÍ KATEGORIE
CYTOSTATIK
•
RŮZNÉ LÁTKY:
1.
2.
3.
4.
Prokarbazin
Hydroxymočovina
Mitotan
Látky ve fotodynamické léčbě
ALKYLUJÍCÍ CYTOSTATIKA
1.
•
•
Dusíkaté yperity
yperit – zpuchýřující
BCHL, cytostatické
účinky poznány krátce
po WW1
MÚ: mají 2 alkylující
skupiny (bifunkční
činidla); vytvořením
kovalentní vazby mezi
dvěma guaniny (buď
téhož nebo sousedního
řetězce DNA) brání při
replikaci oddělení
řetězců (Obr. 2)
Obr. 1: Zpuchýřující účinky prvních
alkylujících cytostatik po styku s kůží
Mechanismus účinku alkylujících
cytostatik
• základní struktura je R-Nbis-(2-chlorethyl)
• bis(chlorethyl)amin
(1)podstupuje cyklizaci s
tvorbou nestabilního
ethylenimoniového
kationtu
• (2) s odštěpením atomu
chloru se kruh otevírá a
vzniká reaktivní
karboniový kation
Obr. 2: Schéma působení alkylancií
karboniový
kation
Mechanismus účinku alkylujících
cytostatik
• (3) karboniový kation okamžitě reaguje s
dusíkem v poloze 7 guaninu za tvorby
7-akylguaninu
• (4) zcela analogicky reaguje druhá
chlorethylová skupina
• (5) výsledkem je kovalentní spojení dvou
bazí (uvnitř jednoho vlákna DNA, nebo
mezi vlákny)
Dusíkaté yperity
• cyklofosfamid – nejčastěji používaná alkylující
látka
• pro-drug- metabolizován v játrech přes další
meziprodukty na fosforamid a akrolein (→ NÚ)
• výrazné účinky na lymfocyty → imunosupresivní
působení
• kromě obecných NÚ se vyskytuje hemoragická
cystitida způsobená akroleinem
• může být částečně zlepšena donory SH skupin
→ mesna (kys. 2-merkaptosulfonová)
Dusíkaté yperity
• dalšími zástupci jsou
např. melfalan (P.:
zejm. testikulární
nádory, melanom,
myelom),
chlorambucil (P.:
chronická
lymfocytární
leukemie),
estramustin-fosfát
(P.: ka. prostaty)
Obr.3:
Dusíkaté yperity
• všechny dusíkaté yperity poškozují vždy
nejen nádorové, ale i zdravé bb.
• profylakticky lze podávat amifosfin →
• prekurzor, v těle se aktivuje hydrolýzou,
poskytuje aktivní thiol – SH
• konverze probíhá zejm. při neutrálním pH
ve zdravé tkáni (nádorová pH kyselejší)
• rovněž spolu s terapií platinou
2. Deriváty nitrosomočoviny
• liposolubilní → přestupují
HEB → lze je použít u
mozkových nádorů
• způsobují těžký útlum
kostní dřeně
• karmustin, lomustin,
semustin, fotemustin
• streptozocin – přírodní
produkt (Streptomyces
acromogenes) – užitečný
u nádorů pocházejících z
bu. ostrůvků pankreatu
(insulinom)
Obr.4:
3. Alkylsulfonáty
• zákl. představitelem
busulfan
• selektivní působení vůči
kostní dřeni s útlumem
tvorby granulocytů a
destiček
• hl. NÚ je trombocytopénie
• P.: chronická myeloidní
leukemie
Obr.5:
4. Sloučeniny platiny
•
•
•
•
•
•
cisplatina
ve vodě rozpustný komplex platiny
působí podobně jako alkylující látky
podává se i.v.
v plazmě se většina váže na proteiny
výrazně nefrotoxická → rehydratace a
dostatečná diuréza nezbytné
• neovlivňuje příliš kostní dřeň
4. Sloučeniny platiny
• cisplatina vede k těžké nauzee
a zvracení → antagonisté
5-HT3 rec., metoklopramid,
glukokortikoidy
• P.: solidní nádory testés a
ovarií
• oxaliplatina, lobaliplatina
• karboplatina
• der. cislplatiny méně
nefrotoxický, ale více
myelotoxický
Obr.6:
ANTIMETABOLITY
• 1. Analogy kyseliny listové
• hl. představitelem je methotrexát (MTX)
• působí jako falešný substrát pro klíčový
enzym syntézy kys. tetrahydrolistové
• MTX se obvykle podává p.o.
• asi 50% je vázáno na plazmatické proteiny
• je aktivně vychytáván buňkami
transportním systémem pro foláty
• vylučuje se převážně ledvinami v
nezměněné formě
1. Analogy kyseliny listové
• MÚ: MTX kompetitivně
inhibuje
dihydrofolátreduktasu, čímž
blokuje tvorbu THF nezbytné
pro syntézu purinových bazí
a thymidinu
• vysokodávkové režimy jsou
provázeny současným
podáním kyseliny folinové
(leukovorin, citrovorin –
formy THF)
• P.: leukémie (10ky
mg/m2/den, osteosarkom
(10ky g/m2/den)
Obr.7:
Obr.8:
2. Analogy pyrimidinových bazí
• 5-fluoruracil (5-FU)
• 5-FU je konvertován
na „falešný“ nukleosid
5-fluordeoxyuridin
monofosfát
• MÚ: po konverzi
interferuje se
syntézou thymidylátu
(v poloze 5 je fluor →
brání navázání –CH3)
= blokuje
thymidylátsynthetásu
Obr.9:
2. Analogy pyrimidinových bazí
• 5-FU se podává i.v. infúzí, popř. p.o.
• prostupuje HEB
• v játrech je konvertován na nukleotid; t1/2
asi 11 min
• hlavním NÚ je myelotoxicita a poškození
GIT
• P.: u nádorů prsu, GIT, topicky u různých
povrchových nádorů kůže
2. Analogy pyrimidinových bazí
• cytarabin (cytosin arabinosid,
Ara-C)
• od cytidinu C se Ara-C liší
arabinózou namísto ribózy
• je v bb. fosforylován na trifosfát a
inkorporován do DNA i RNA;
nejvýznamnější je inhibiční vliv
na DNA polymerázu
• podává se parenterálně u
různých typů leukémií
• NÚ: myelotoxicita, poruchy GIT,
ve vyšších dávkách neurotoxicita
Obr.10:
3. Analogy purinových bazí
• hlavními thiolovými představiteli jsou
merkaptopurin (6-MP) a thioguanin (6-TG)
• analog 6-MP – azathioprin → imunosupresivum
• MÚ: puriny v obou typech NK → interference se
syntézou DNA i RNA
• metabolizovány xanthinoxidázou na
thiomočovou kyselinu → u pacientů léčených
allopurinolem nutné redukovat dávku cytostatika
(zpomalený metabolismus)
• P.: akutní leukémie
3. Analogy purinových bazí
Obr.11:
PŘÍRODNÍ PRODUKTY
Obr.12: kvetoucí Vinca rosea
1. Vinca alkaloidy
• základní vinca alkaloidy jsou vincristin,
vinblastin, vindesin (poslední se
připravuje semisynteticky)
• MÚ: váží se na tubulin a inhibují
polymerizaci do mikrotubulů → brání
tvorbě mitotického vřeténka
• podávají se i.v., jsou rychle vychytávány
bb., zejm. leukocyty a destičkami
• vylučují se především žlučí
1. Vinca alkaloidy
• vinca alkaloidy jsou
relativně netoxické,
přesto vykazují
určitou myelo- a
neurotoxicitu
• P.: nádory krevní
složky (maligní
lymfomy), ka. prsu,
bronchogenní
karcinom
Obr.13:
2. Taxany
• alkaloidy z tisů Taxus
brevifolia a T.baccata
• původní paclitaxel,
novější, účinější
docetaxel (polosynt.der.)
• MÚ: stabilizují
mikrotubuly v
polymerizovaném stavu
→ výsledkem je inhibice
mitózy
• NÚ: útlum kostní dřeně,
periferní neurotoxicita
• P.: ovariální nádory, ná.
prsu, bronchogenní ka.
Obr.14: Taxus brevifolia; paclitaxel
není produkován přímo tisem, ale
vzniká biosyntézou s houbou
Taxomyces andrene
3. Podofylotoxiny
• semisyntetické der.
alkaloidů noholistu
štítnatého
(Podophylum
peltatum)
• etoposid, teniposid
– obsahují
glykosidicky vázané
substituenty
Obr.15: noholist štítnatý
Obr.16:
3. Podofylotoxiny
• MÚ: přesný mechan. působení není znám;
inhibují topoisomerasu II (viz.
anthracykliny)
• mohou se podávat p.o.
• výrazně se váží na plasmatické proteiny,
rychle se distribuují, vylučují se žlučí i
močí
• dávkově limitující toxicitou je leukopenie
• P. v kombinaci s dalšími cytostatiky u řady
malignit (testikulární ná., malobu. ka. plic)
4. Kamptotheciny
• 1.l. z této skupiny kapthotecin – izolována z
čínského keře Campthoteca acuminata
• další analogy irinotekan, topotekan –
rozpustnější, mají nižší toxicitu
• MÚ: inhibice topoisomerásy I (enzym dočasně
štěpící a poté spojující pouze 1 z vláken
dvoušroubovice DNA); kampthoteciny brání
opětovnému spojení → vznikají zlomy DNA
• NÚ: útlum kostní dřeně, u irinotekanu navíc
průjem
• P.: řada solidních tumorů i hematologických
malignit
5. Cytostatická antibiotika
•
1)
2)
3)
4)
MÚ: interkalační mechanismus
působení; vmezeřují se mezi vlákna
dvoušrubovice DNA a tak inhibují funkci
topoisomerasy II → inhibice replikace a
transkripce
Anthracykliny
Daktinomycin
Bleomycin
Mitomycin
1) Anthracykliny
• MÚ: charakter lineárně anelovaných
molekul → proto se mohou zasunout do
dvoušroubovice DNA, kde se H-vazbami
váží na purinové baze (zejm. guanin)
• char. barevné látky – přezdívané „červená
smrt“
• hl. představiteli: doxorubicin,
daunorubicin, epirubicin, idarubicin
• strukturálně velmi blízký je mitoxanthron
1) Anthracykliny
• podávají se i.v. infúzí, rychle se distribuují
do většiny tkání, vylučují se zejména žlučí
• mohou působit kumulativní poškození
srdce se vznikem srdečního selhání →
profylaktikum podávané k potlačení
kardiotoxicity – dexrazoxan
• P.: u řady maligních ná. vč. solidních
tumorů (ka. prsu, ka. ovaria, akutní
leukemie, maligní lymfom…)
2) Daktinomycin (actinomycin D)
• peptidové atb
• MÚ: inhibuje ředevším transkripci, tj.
funkci RNA polymerázy, vede ke zlomům
DNA
• má toxické účinky obvyklé u cytostatik
• podává se většinou i.v.
• P.: u řady nádorů, zvyšuje účinnost
radioterapie
3) Bleomycin
• glykopeptidové atb
• vede k fragmentaci DNA a
uvolnění bazí (zejm. C a T)
• podává se i.v., rychle se
distribuuje, vylučuje se
ledvinami, t1/2 asi 2 hod
• NÚ: nejzávažnější je plicní
fibróza (10% pacientů,
muže být fatální)
• P.: mnoho rozmanitých ná.,
ka. kůže a sliznic
Obr.17:
produkčním mikroorganismem je
Streptomyces verticillus
4) Mitomycin (mitomicin C)
• produkován Streptomyces caepitosus
• MÚ: enzymaticky aktivován na bi- až
trifunkční alkylující látku
• vysoce toxický → vede ke kumulativnímu
útlumu kostní dřeně, působí toxicky na
ledviny, GIT, plíce i srdce
• P.: ka. žaludku, ka. děložního čípku, jater,
papilomatóza močového měchýře
6. Enzymy
• asparagináza
• MÚ: štěpí asparagin (Asn, amid Asp) na
aspartát (Asp) a amoniak → klesají krevní
koncentrace asparaginu a jeho nabídka
nádorovým buňkám, které obvykle ztrácí
schopnost Asn syntetizovat
• Asn nezbytný pro proteosyntézu →
blokáda proliferace nádorových buněk
6. Enzymy
• asparagináza se
podává i.v. nebo i.m.
• NÚ: nejzávažnější
plynou z antigenicity
asparaginázy
• P.: akutní
lymfoblastická
leukemie
asparagináza
Obr.19: působení asparaginázy na
přeměnu asparaginu v aspartát
7. Cytokiny
• INTERFERONY
• interferony α a β mají kromě antivirového a
imunomodulačního působení též úč.
antiproliferativní
• P.: u někt. solidních ná., lymfomů, leukemií
• INTERLEUKIN-2 (aldesleukin)
• lymfokin stimulující T-lymfocyty
• P.: u metastazujícího ka. ledvinných buněk
• má řadu NÚ (poruchy fce. ledvin, chřipkové
příznaky, stavy zmatenosti, srdeční poruchy)
4. HORMONY
• podrobnosti viz. příslušné kapitoly
endokrinologické
• růst hormon-senzitivních nádorů může být
inhibován:
 hormony s opačným účinkem
 antagonisty hormonů (resp. jejich receptorů)
 inhibicí syntézy či uvolnění příslušných
hormonů
4. HORMONY
• 1. Glukokortikoidy
• mají výrazný inhibiční vliv na proliferaci
lymfocytů
• P.: u leukémií a lymfomů, jako součást
kombinované terapie u řady dalších ná.
• 2. Estrogeny
• P.: blokáda účinku androgenů u ná.
prostaty
4. HORMONY
• 3. Antiestrogeny
• tamoxifen – efektivní u ná. prsu s
přítomností estrogenových receptorů
• podává se p.o., metabolizuje se v játrech
na aktivní metabolity, vylučuje močí i
stolicí
• 4. Progestiny (gestageny)
• P.: u ná. endometria
4. HORMONY
•
•
•
•
•
•
5. Androgeny
P.: se u pokročilých (metastazujících) ná. prsu
6. Antiandrogeny
např. cyproteron lze použít u ná. prostaty
7. Analoga GnRH; gonadorelin, goserelin
podávají-li se kontinuálně potlačují produkci
hypofyzárních gonadotropinů (FSH, LH) a
následně i pohlavních hormonů (pozn.
intermitentní podání naopak produkci
gonadotropinů zvyšuje)
• P.: u ná. prsu (v premenopauze), ná. prostaty
4. HORMONY
• 8. Analoga somatostatinu
• např. octreotid – se používá u
gastrointestinálních endokrinních nádorů
(karcinoid, gastrinom, insulinom etc.) a k lb
akromegalie
5. DALŠÍ CYTOSTATIKA
• prokarbazin
• methylhydrazinový derivát, po
metabolizaci dává vzniknout
diazomethanu
• působí zřejmě jako alkylující činidla,
inhibuje syntézu DNA, RNA i proteinů
• P. u lymfomů a dalších maligních nádorů,
např. mozku
5. DALŠÍ CYTOSTATIKA
• hydroxymočovina (hydroxyurea)
• MÚ: inh. syntézy DNA inhibicí ribonukleotidreduktasy
(konverze ribonukleotidů na 2-deoxyribonukleotidy)
• P.: se orálně u chronických leukémií a dalších ná.
• k NÚ patří hypersenzitivní reakce a útlum kostní
dřeně, který je reversibilní
• mitotan
• blízký insekticidu DDT
• MÚ: interferuje se syntézou adrenokortikosteroidů
• P.: se výlučně u nádorů vycházejících z buněk kůry
nadledvin
5. DALŠÍ CYTOSTATIKA
• l. ve fotodynamické léčbě
• použ. se k diagnostice, někdy
terapeuticky
• po ozáření světlem o vhodné
vlnové délce (často IR 630 nm)
způsobí vznik radikálů, zejm.
singlet O → radikály pak
působí destrukčně na tkáň
• cílem je dosažení vysokých
koncentrací fotosenzibilizéru v
nádorové tkáni
• 1. se upla. v pxi. porfimer, jiné
např. tretinoin, isotretinoin
Obr.20: