PT1962850E - Tratamento de tumores resistentes a drogas - Google Patents

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topoisomerase
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leukemia
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Claudio Pisano
Loredana Vesci
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Sigma Tau Ind Farmaceuti
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Description

DESCRIÇÃO
TRATAMENTO DE TUMORES RESISTENTES A DROGAS
CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se à utilização de uma subclasse de derivados de camptotecina para a preparação de um medicamento para o tratamento de tumores resistentes a drogas e/ou para a administração a pacientes que apresentam polimorfismo no gene que codifica a topoisomerase I do ADN.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Os derivados de camptotecina são inibidores de topoisomerase I do ADN que surgiram como uma classe importante de agentes anticancerigenos. Juntamente com os taxanos, os inibidores de topoisomerase I são presumivelmente a classe mais importante de novas drogas antineoplásicas introduzidas na prática clinica. Estudos pré-clínicos demonstraram actividade significativa in vitro e in vivo de inibidores da topoisomerase I, tais como a camptotecina e seus derivados, numa ampla gama de tumores. Os resultados dos ensaios clínicos foram promissores, como mostrado pelo registo de dois inibidores da topoisomerase, o topotecano e irinotecano (também conhecido como CPT-11), em muitos países da Europa e nos EUA, para o tratamento de pacientes com cancro do ovário e colorrectal, respectivamente. Outros derivados estão actualmente em diferentes fases do desenvolvimento clínico. 0 documento WO 97/31003 A refere-se a derivados de campotecino e ao seu uso enquanto ingredientes activos para a preparação de um medicamento útil para o tratamento de tumores. 1
No pedido de patente EP1044977 e em J. Med. Chem. 2001, 44, 3264-3274, são descritos derivados de camptotecina que suportam uma alquiloxima O-substituída na posição 7 e que são dotados de actividade antitumoral mais elevada do que o composto de referência topotecano. Além disso, estes derivados de camptotecina, munidos de um grupo imino na posição 7, mostram também um indice terapêutico melhorado. Entre estes compostos uma das moléculas preferidas mostrou ser a 7-t-butoximinometilcamptotecina (CPT 184, também conhecido como ST1481 ou gimatecan). A principal propriedade de análogos de camptotecina é a sua actividade contra a topoisomerase I do ADN, mas além dessa semelhança, os compostos são muito diferentes em termos de actividade antitumoral, de farmacologia e de metabolismo. Apesar da boa tolerabilidade e da eficácia das camptotecinas em modelos animais, o seu baixo indice terapêutico ainda permanece uma grande desvantagem para a sua utilização clinica, juntamente com a reversibilidade da interacção da droga no complexo ternário (droga-enzima-ADN) e à instabilidade do anel de lactona, que impedem a sua eficácia contra os tumores de crescimento lento. Por último, os modelos experimentais mostraram que a actividade anti-tumor das camptotecinas é fortemente dependente do esquema de administração das drogas, de facto exigem ou uma administração prolongada em doses baixas, ou esquemas de dosagem frequentes intermitentes.
Apesar de novos medicamentos para o cancro terem sido desenvolvidos e, consequentemente, algumas doenças malignas serem agora curáveis, a resistência das drogas às quimioterapias, incluindo os derivados de camptotecina, é uma limitação importante no tratamento em diversos tumores 2 humanos e ainda existem inúmeros casos refractários, primários e recorrentes. A topoisomerase I do ADN tem recentemente sido investigada para definir o mecanismo de resistência adquirida ou inata ao Topotecano ou CPT-11 e várias mutações que têm impacto na resistência aos derivados de camptotecina foram identificados em várias regiões de topoisomerase I humano (Benedetti et ai. 1993. Câncer Res. 53. 4343; Fiorani et ai. J Biol. Chem.2003; 0ct31; 278 (44) :43268-75; Chrencik et al. 2004; JMB 339, 773-784).
Além disso as mutações que ocorreram na topoisomerase I após a quimioterapia com CPT-11 em doentes com NSCLC sugerem que o desenvolvimento de resistência ao irinotecano em alguns pacientes pode envolver a mutação da topoisomerase I (Tsurutani et al. 2002 Lung câncer 35. 299-304).
Muito embora a significância das mutações de topoisomerase I para a resistência CPT precise de ser investigada, considera-se de grande interesse clínico ter um derivado de camptotecina que, para além do seu perfil farmacológico típico, mostre uma actividade sobre a topoisomerase I com mutação.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Ao usar topoisomerases I do tipo selvagem e duas mutações humanas, que conferem resistência aos derivados de camptotecina (isto é, a camptotecina, o topotecano, SN-38), surpreendentemente descobrimos que alguns derivados de camptotecina (ver os resultados para ST1968 e ST1969) são capazes de inibir a Topoisomerase I de tipo selvagem, bem como as mutações humanas das topoisomerases I. 3
Por conseguinte, o objecto principal da presente invenção é a utilização de um composto de Fórmula I,
onde R é hidrogénio ou alquilo C1-C4, para a preparação de um medicamento para o tratamento de tumores resistentes a drogas e/ou para a administração a pacientes que sofrem de um cancro associado com um polimorfismo no gene que codifica a topoisomerase I do ADN.
Tais polimorfismos no gene que codifica a topoisomerase I do ADN podem ser nativos ou podem desenvolver-se em alguns pacientes na sequência do tratamento farmacêutico, por exemplo na sequência de tratamento com camptotecinas.
Os compostos de Fórmula (I) também compreendem tautómeros, isómeros geométricos, formas opticamente activas como enantiómeros, diastereómeros e formas racemato, assim como sais farmacologicamente aceitáveis dos compostos de Fórmula (I) ·
Sais farmacologicamente aceitáveis preferidos da Fórmula (I) são os sais de adição de ácido formados com ácidos farmacologicamente aceitáveis, como sais cloridrato, bromidrato, sulfato ou bissulfato, fosfato ou fosfato de hidrogénio, acetato, benzoato, succinato, fumarato, maleato, 4 lactato, citrato, gluconato, tartarato, metanossulfonato, benzenossulfonato, e os sais para-toluenossulfonato.
De preferência R é hidrogénio ou metilo.
Os compostos preferidos de Fórmula (I) são: 7-(2-amino) etoximinometilcamptotecina, (ST1968, também conhecido como CPT188) e 7-(2-dimetilamino) etoximino-metilcamptotecina (ST1969). A patologia do tumor resistente à droga que pode ser tratado de acordo com a presente invenção foi seleccionada de entre o grupo constituído pelos sarcomas, carcinoma dos ovários, especialmente carcinoma de próstata, tumor carcinóide ósseo, tumor neuroendócrino, leucemia linfóide, leucemia promielocitica aguda, leucemia mielóide, leucemia monocítica, leucemia megacarioblástica e doença de Hodgkin.
Os compostos da Fórmula (I) podem ser preparados a partir de materiais iniciais facilmente disponíveis, utilizando os seguintes métodos e procedimentos gerais. Será apreciado que, quando as condições experimentais típicas ou preferidas são dadas (isto é, temperaturas de reacção, tempo, moles de reagentes, solventes, etc.), outras condições experimentais podem também ser usadas, a menos que o contrário seja indicado. As condições de reacção óptimas podem variar de acordo com os reagentes ou com os solventes particulares usados, mas tais condições podem ser determinadas por um perito na arte através de procedimentos de optimização de rotina. É feita referência específica aos métodos descritos no pedido de patente EP 1 044 977 e em J. Med. Chem. 2001, 44, 3264-3274. 5
Portanto, um paciente que sofre de uma patologia tumoral, a qual se comprove ser resistente ao tratamento drogas antitumorais vulgarmente prescritas, tais como as camptotecinas (por exemplo, irinotecano, topotecano, gimatecan), complexos de platina (por exemplo, carboplatina) ou taxanos (por exemplo, paclitaxel, docetaxel), podem ser tratados com sucesso com um composto de Fórmula (I). 0 termo "quantidade terapeuticamente eficaz" tal como aqui utilizado refere-se a uma quantidade de um agente terapêutico necessário para tratar, melhorar uma doença ou condição alvo, ou a apresentar um efeito terapêutico detectável.
Para qualquer composto, a dose terapeuticamente eficaz pode ser estimada inicialmente, quer em ensaios de cultura de células, por exemplo, de células neoplásicas, ou em modelos animais, geralmente ratinhos ou ratos. 0 modelo animal pode também ser utilizado para determinar o intervalo de concentração apropriado e via de administração. Tal informação pode então ser usada para determinar as doses úteis e as vias de administração em seres humanos. A quantidade precisa eficaz para um sujeito humano irá depender da gravidade do estado de doença, do estado geral de saúde do paciente, da idade, do peso e sexo do paciente, da dieta, do tempo e da frequência de administração, da combinação de droga(s) , das sensibilidades de reacção, e da tolerância/resposta à terapia. Esta quantidade pode ser determinada por experimentação de rotina e está dentro dos conhecimentos do médico. Geralmente, uma dose eficaz será de 0,01 mg/kg a 100 mg/kg, de preferência de 0,05 mg/kg a 50 mg/kg. As composições podem ser administradas individualmente 6 a um paciente ou podem ser administrados em combinação com outros agentes, drogas ou hormonas. 0 medicamento pode também conter um veículo farmacologicamente aceitável, para administração de um agente terapêutico. Tais veículos incluem anticorpos e outros polipéptidos, os genes e outros agentes terapêuticos, tais como os lipossomas, desde que o veículo por si não induza a produção de anticorpos prejudiciais ao indivíduo que recebe a composição, e que podem ser administrados sem toxicidade indevida.
Veículos adequados podem ser macromoléculas grandes, lentamente metabolizadas, tais como as proteínas, os polissacáridos, os ácidos polilácticos, os ácidos poliglicólicos, os aminoácidos poliméricos, os copolímeros de aminoácidos e as partículas de vírus inactivos.
Uma exposição completa dos veículos farmacologicamente aceitáveis está disponível em Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co., N.J.1991).
Os veículos farmacologicamente aceitáveis, em composições terapêuticas podem adicionalmente conter líquidos tais como água, solução salina, glicerol e etanol. Além disso, substâncias auxiliares, tais como agentes molhantes ou emulsionantes, substâncias tamponantes do pH, e semelhantes, podem estar presentes em tais composições. Tais veículos permitem que as composições farmacêuticas sejam formuladas na forma de comprimidos, pílulas, drageias, cápsulas, líquidos, géis, xaropes, pastas, suspensões, e semelhantes, para ingestão pelo paciente. 7
Uma vez formuladas, as composições de acordo com a invenção podem ser administrados directamente ao sujeito. Os sujeitos a serem tratados podem ser animais; em particular, podem ser tratados os seres humanos. 0 medicamento da presente invenção pode ser administrado por qualquer número de vias, incluindo, mas não se limitando a, oral, intravenosa, intramuscular, intra-arterial, intramedular, intratecal, intraventricular, transdérmica ou transcutânea, por meios subcutâneos, intraperitoneais, intranasais, enterais, tópicos, sublinquais, intravaqinais, rectais ou localmente no tecido doente após a operação cirúrqica. A dosagem do tratamento pode ser administrada num esquema de dose única ou num esquema de doses múltiplas. A invenção será agora ilustrada em maior detalhe por meio de Exemplos não limitativos e Figuras.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
Figura 1 mostra o efeito in vivo de alguns derivados de camptotecina em topoisomerase I do ADN humano do tipo selvagem ou mutante expressa na levedura Saccharomyces cerevisiae. As culturas de células de levedura transformadas com YcpGallhTOPl(TP), YcpGallhtoplK720E e YcpGall (vector vazio) foram diluídas em série (10-vezes de diluição da esquerda para a direita) e manchados em placas de ágar uracil mínimo contendo menos de 2% de galactose e 45 DM de camptotecina, ST1481, ST1968, ST1969, ST1600 e ST1976.
EXEMPLOS
Exemplo 1
Efeito in vivo de alguns derivados de camptotecina em topoisomerase I do ADN humano do tipo selvagem ou mutante expresso em Saccharomyces Saccharomvces. Métodos
Estirpe Saccharomyces cerevisiae usada para clonar topoisomerase I humano (hTOPl) do tipo selvagem e a topoisomerase I mutante foi: EKY2 (MATD, ura3-52, his3D200, leu 2D1, TRP1DD63, topl::TPRl) como descrito por Bjornsti et al 1989 (Câncer Res. 49, 6318-6323). Os plasmideos usados para transformar a levedura portadora do Topoisomerase I humano (YCpGALlhTOPl) do tipo selvagem de comprimento total foram descritos por Bjornsti et al 1989 (Câncer Res. 49, 6318-6323) e a Topoisomerase I (YCpGALlhtoplK720E mutada foi gerada por mutagénese dirigida aos oligonucletidos utilizando um método descrito por Fiorani et al.1998 (J. Biol. Chem. 14, 8425-8433): Em ambos os plasmideos de expressão Topoisomerase estavam sob o controlo de um promotor de galactose indutível da levedura GAL1.
Antes para transformar as células de levedura com ADN (método do acetato de litio), a levedura foi cultivada em meio sólido. Foi semeada em placas de 90 mm contendo um meio sólido estéril (YPDA) (lOg de levedura, 20g de peptona, 20g de dextrose, 0,7g de adenina, 20g de glucose, 20g de ágar por litro). Foram cultivadas colónias após 48 h em 30° C. Um dia antes da transformação, uma colónia de levedura única da estirpe a ser transformada foi inoculada em 5 ml de líquido 9 estéril YPDA (o meio acima referido sem ágar). A colónia foi cultivada até à saturação durante a noite sob agitação a 30° C. No dia seguinte, 5 ml de cultura saturada foram diluídos em 100 ml de meio líquido de YPDA e desenvolvidos a 30° C para alcançar uma densidade óptica de 1,0 a 600 nm. As células foram centrifugadas durante 5 min. a 4000 x g à temperatura ambiente e o granulado foi de novo suspenso em 25 ml de uma solução (T/E) contendo 10 mM de Tris-EDTA pH 7,5, 1 mM de EDTA e 100 mM de acetato de lítio. A suspensão de levedura foi centrifugada durante 5 min. a 4000 x g à temperatura ambiente. 0 granulado foi suspenso de novo numa nova solução acima descrita (cerca de 500 Dl) para se obter 2xl09 células/ml. Para ter a transformação, 200 Dg de veículo de ADN foram misturados com 1 Dg transformando o ADN e 200 Dl de células de levedura num Eppendorf. Subsequentemente, 1,2 ml de uma solução de TE/acetato de lítio contendo 40% PEG foram adicionados e a suspensão de levedura foi mantida sob agitação durante 30 min a 30° C. Foi realizado um choque térmico mantendo a suspensão de levedura a 42° C durante 15 min. Subsequentemente, foi centrifugada durante 5 seg. à temperatura ambiente. A levedura foi suspensa de novo num tampão TE e espalhada sobre um meio ou placas de queda CM (completo mínimo). As placas CM foram previamente preparadas com 1,3 g de pó de queda contendo diferentes aminoácidos sem uracilo, 1,7 g de base azotada de levedura sem aminoácidos e sulfato de amónio, 5 g de sulfato de amónio, 20 g de glicose e 20 de ágar por litro) . As placas foram incubadas a 30° C até os transformantes aparecerem.
Para realizar o ensaio de mancha in vivo, os transformantes foram inoculados em 5 ml de meio estéril CM líquido e cultivados durante a noite sob agitação a 30° C. No dia seguinte uma diluição das colónias de levedura foi feita de 10 modo a atingir uma densidade óptica a 600 nm de 0,3. A partir desta primeira diluição, outras diluições em série (1:10, 1:100, 1:1000) foram realizadas em placas de 96 orifícios. 5 □1 de cada diluição foram colocados em placas de 90 mm contendo meio sólido CM. Para as amostras de controlo, 2% de glucose ou 2% de galactose foram adicionados; para as amostras tratadas com derivados de camptotecina, foram adicionados 2% de galactose e as drogas com uma concentração de 45 DM. As colónias de levedura foram incubadas a 30° C durante 48-72 h, e analisadas macroscopicamente.
Resultados A actividade dos derivados de camptotecina foi avaliada sobre a viabilidade das células de levedura transformadas com topoisomerase I do ADN humano do tipo selvagem (YCpGALlhTOPl) ou topoisomerase I do ADN humano mutante YCpGALlhtoplK720E em termos de número de colónias de leveduras a desenvolverem-se no ágar. ST1968, ST1969, ST1481 (gimatecan), ST1600 (7-[2-(4-morfolinil)etoxi]-iminometil-camptotecina) e ST1976 (7-(4-amino) benziloximinometilcamptotecina) e a camptotecina (CPT) mostrou inibir o crescimento das leveduras transformadas com a topoisomerase I do ADN do tipo selvagem (Figura 1). Surpreendentemente, apenas ST1968 e ST1969 foram capazes de inibir o crescimento da YCpGALlhtoplK720E mutante transformada (ver Figura 1).
As culturas de células de levedura transformadas com YcpGallhTOPl(WT), YcpGallhtoplK720E e YcpGall (vector vazio) foram diluídas em série (10 vezes de diluição da esquerda para a direita) e manchadas em uracilo menos placas de ágar mínimas contendo 2% de galactose e 45 DM de camptotecina, ST1481, ST1968, ST1969, ST1600 e ST1976. 11
Exemplo 2
Actividade antitumoral in vivo em modelos de xenoenxerto de tumor resistentes a drogas ST1968 mostrou um amplo espectro de eficácia contra diferentes modelos de tumores resistentes ao xenoenxerto. Usando um esquema de dosagem g4d repetido para 3-5 doses, ST1968 foi comparado com o irinotecano ou com outros agentes quimioterapêuticos conhecidos contra diferentes modelos de tumores humanos (Tabela 2), incluindo o carcinoma dos ovários A2780/ADR resistente a múltiplas drogas que exageram a glicoproteina PgP, o carcinoma dos ovários resistente à platina A2780/DDP e o carcinoma da próstata DU145RC1 resistente à camptotecina, que foi previamente seleccionado pela exposição continua do parental sensível DU145 à 9-nitro-camptotecina (Urasaki Y et al, 2001, Câncer Res 61, 1964-9).
Nesta linha seleccionada de células tumorais, foi encontrada uma mutação Topoisomerase I que altera o codão de arginina 364 para histidina (R364H) . O ponto de mutação 364H foi localizado no núcleo altamente conservado, uma região de Topoisomerase I dentro dos resíduos de aminoácidos Topoisomerase I 361-364 críticos para a resistência à camptotecina. Além disso, este local de mutação está perto da tirosina catalítica. A resistência da Topoisomerase I / R364H é provavelmente atribuível à perda de uma ligação crítica H entre R364 e a porção de anel E de lactona camptotecina. Métodos Células tumorais em crescimento exponencial foram injectadas s.c. em ratos nus atímicos. O número de células tumorais foi previamente escolhido por uma curva de crescimento. Os ratos foram alojados em gaiolas de Makrolon (33,2 x 15 x 13 cm) com 12 tampa de aço inoxidável com alimentação e fibras de ninho esterilizadas e livres de poeiras. Os animais foram alojados sob um ciclo de luz-escuro, mantendo-se a temperatura e a humidade constantes. Os parâmetros das salas dos animais foram avaliados da seguinte forma: 22 ± 2o C de temperatura, 55 ± 10% de humidade relativa, cerca de 15-20 trocas de ar filtrado por hora e 12 horas de ciclo circadiano de luz artificial (07:00, 19:00). A pedido, as condições ambientais foram monitorizadas e os dados estão guardados nos Arquivos de Alojamento Animal. Água potável foi fornecida ad libitum. Cada rato recebeu diariamente uma dieta completa de granulado (GLP 4RF21, Mucedola) ao longo do estudo. Os certificados de análise dos alimentos e da água dos animais estão guardados nas instalações da Sigma-Tau. Todos os animais foram pesados antes do inicio da experiência e foram subdivididos em grupos de dosagens diferentes. Cada gaiola foi identificada por uma etiqueta de papel indicando: o número da gaiola, o grupo, a data da injecção do tumor, a data de inicio do tratamento, o nome do item de teste, a dose e a via de administração, a data do sacrifício. O crescimento do tumor foi seguido por medições efectuadas duas vezes por semana dos diâmetros tumorais com um paquímetro. O volume do tumor (TV, mm3) foi calculado como: [comprimento (mm) x largura (mm)2]/2, em que a largura e o comprimento são os diâmetros mais curto e mais longo de cada tumor, respectivamente. A eficácia do tratamento com a droga foi avaliada como: a) a inibição do volume do tumor (TVI%) em ratos tratados versus os ratos do grupo de controlo, calculada como: 100 - [(volume médio do tumor dos animais tratados/ volume médio do tumor dos animais do grupo de controlo) xl00 ] ; b) LCK (logio morte 13 celular) calculada pela fórmula LCK = (T-C)/3,32 x DT, em que T e C são os tempos médios (dias) necessários para o tumor tratado (T) e do grupo de controlo (C), respectivamente, até chegar a 1000 mm3, e DT é o tempo de duplicação de tumores do grupo de controlo; CR que significa que não há evidências durante pelo menos 10 dias. A toxicidade dos tratamentos com drogas foi determinada como: percentagem de perda de peso corporal (% BWL max) = 100 -(média BW dia x / média BW dia i x 100), em que BWX é o BW médio no dia da perda máxima durante o tratamento e BWi é o BW médio no Io dia de tratamento.
Resultados A eficácia de ST1968, em termos de inibição do volume tumoral (TVI %) ou o log de morte de células (LCK) ou a resposta completa (CR) contra três modelos de tumores resistentes a xenoenxertos diferentes foi substancialmente melhorada em comparação com irinotecano ou topotecano ou agentes quimioterapêuticos tais como paclitaxel e a carboplatina (ver a Tabela 2). Em particular, o ST1968 mostrou um efeito antitumoral superior em termos do número de respostas completas pelo menos 10 dias após o último tratamento. Além disso, o ST1968 revelou uma elevada persistência de acção sobre o crescimento do tumor após o final do tratamento, uma vez que LCK foi maior do que o encontrado com as outras drogas.
Surpreendentemente, a eficácia de ST1968, em termos de inibição do volume do tumor (TVI%) ou o log de morte de células (LCK) contra o Topoisomerase I DU145RC.1 com mutação 14 foi aumentada relativamente à que se observa em relaçao ao carcinoma da próstata sensível DU145.
Tabela 2. Actividade antitumoral do ST1968 em modelos tumorais humanos resistentes ao xenoenxerto
Tumor Linha Composto Dose (mg/kg) Método de admin. Resultados TVI% LCK CR Cancro Ovários A2 78 0/ADR ST1968 30 q4dx4 100 1,9 8/8 ST1968 15 q4dx4 99 2,2 6/8 topotecano 10 q4dx4 85 1—1 t—1 1/6 paclitaxel 16 q4dx4 16 1—1 o 0/8 carboplatina 33,3 q4dx4 62 0,6 0/7 A2780/DDP ST1968 30 q4dx3 100 >>6,3 7/7 ST1968 15 q4dx3 100 6,3 8/8 topotecano 10 q4dx3 93 1/2 1/8 paclitaxel 15 q4dx3 94 1,4 6/6 carboplatina 25 q4dx3 26 0,5 0/8 Cancro Próstata DU145RC1 ST1968 30 q4dx5 65 1,3 0/8 irinotecano 60 q4dx5 45 0,8 0/8 DU145 ST1968 35 iv q4dx4 66 0,65 09-05-2012 15

Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. A utilização de um composto de Fórmula I,
    ? RsN -
    onde R é hidrogénio ou alquilo C1-C4, para a preparação de um medicamento para o tratamento de tumores resistentes a drogas e/ou para a administração a pacientes que padecem de cancro associado com um polimorfismo no gene que codifica a topoisomerase I do ADN.
  2. 2. A utilização de acordo com a reivindicação 1, em que R é hidrogénio ou metilo.
  3. 3. A utilização de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o tumor resistente às drogas é seleccionado a partir do grupo que compreende sarcoma, carcinoma, tumor carcinóide ósseo, tumor neuroendócrino, leucemia linfóide, leucemia promielocitica aguda, leucemia mielóide, leucemia monocitica, leucemia megacarioblástica e doença de Hodgkin.
  4. 4. A utilização de acordo com as reivindicações 1-2, em que o tumor é um carcinoma da próstata. 09-05-2012
PT06830600T 2005-12-21 2006-12-13 Tratamento de tumores resistentes a drogas PT1962850E (pt)

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