RU2721771C1 - Применение композиции наночастиц оксида меди и N-ацетилцистеина для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза - Google Patents
Применение композиции наночастиц оксида меди и N-ацетилцистеина для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721771C1 RU2721771C1 RU2019112033A RU2019112033A RU2721771C1 RU 2721771 C1 RU2721771 C1 RU 2721771C1 RU 2019112033 A RU2019112033 A RU 2019112033A RU 2019112033 A RU2019112033 A RU 2019112033A RU 2721771 C1 RU2721771 C1 RU 2721771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- acetylcysteine
- composition
- chronic myeloid
- cuo
- Prior art date
Links
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical group [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N L-N-acetyl-Cysteine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 229960004308 acetylcysteine Drugs 0.000 title claims abstract description 28
- 208000010833 Chronic myeloid leukaemia Diseases 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims description 6
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 title claims description 4
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 230000034994 death Effects 0.000 title description 6
- 230000030833 cell death Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims abstract 5
- 208000032791 BCR-ABL1 positive chronic myelogenous leukemia Diseases 0.000 claims description 19
- 208000033761 Myelogenous Chronic BCR-ABL Positive Leukemia Diseases 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PWKSKIMOESPYIA-SCSAIBSYSA-N (2s)-2-acetamido-3-sulfanylpropanoic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-SCSAIBSYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 claims description 2
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 11
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract description 9
- WEVYNIUIFUYDGI-UHFFFAOYSA-N 3-[6-[4-(trifluoromethoxy)anilino]-4-pyrimidinyl]benzamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CC(C=2N=CN=C(NC=3C=CC(OC(F)(F)F)=CC=3)C=2)=C1 WEVYNIUIFUYDGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 9
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 9
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 7
- KTUFNOKKBVMGRW-UHFFFAOYSA-N imatinib Chemical compound C1CN(C)CCN1CC1=CC=C(C(=O)NC=2C=C(NC=3N=C(C=CN=3)C=3C=NC=CC=3)C(C)=CC=2)C=C1 KTUFNOKKBVMGRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005517 L01XE01 - Imatinib Substances 0.000 description 6
- 229960002411 imatinib Drugs 0.000 description 6
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 description 5
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 5
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 5
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 5
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 5
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 108090000412 Protein-Tyrosine Kinases Proteins 0.000 description 3
- 102000004022 Protein-Tyrosine Kinases Human genes 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 3
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 3
- HHZIURLSWUIHRB-UHFFFAOYSA-N nilotinib Chemical compound C1=NC(C)=CN1C1=CC(NC(=O)C=2C=C(NC=3N=C(C=CN=3)C=3C=NC=CC=3)C(C)=CC=2)=CC(C(F)(F)F)=C1 HHZIURLSWUIHRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- PHXJVRSECIGDHY-UHFFFAOYSA-N ponatinib Chemical compound C1CN(C)CCN1CC(C(=C1)C(F)(F)F)=CC=C1NC(=O)C1=CC=C(C)C(C#CC=2N3N=CC=CC3=NC=2)=C1 PHXJVRSECIGDHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007727 signaling mechanism Effects 0.000 description 3
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- COVZYZSDYWQREU-UHFFFAOYSA-N Busulfan Chemical compound CS(=O)(=O)OCCCCOS(C)(=O)=O COVZYZSDYWQREU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZBNZXTGUTAYRHI-UHFFFAOYSA-N Dasatinib Chemical compound C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1Cl ZBNZXTGUTAYRHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 2
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005536 L01XE08 - Nilotinib Substances 0.000 description 2
- 239000002137 L01XE24 - Ponatinib Substances 0.000 description 2
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 2
- 229960002092 busulfan Drugs 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229960002448 dasatinib Drugs 0.000 description 2
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 2
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 230000008611 intercellular interaction Effects 0.000 description 2
- 230000031146 intracellular signal transduction Effects 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- GLVAUDGFNGKCSF-UHFFFAOYSA-N mercaptopurine Chemical compound S=C1NC=NC2=C1NC=N2 GLVAUDGFNGKCSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004882 non-tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229960001131 ponatinib Drugs 0.000 description 2
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229940121358 tyrosine kinase inhibitor Drugs 0.000 description 2
- 239000005483 tyrosine kinase inhibitor Substances 0.000 description 2
- VSNHCAURESNICA-NJFSPNSNSA-N 1-oxidanylurea Chemical compound N[14C](=O)NO VSNHCAURESNICA-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Chemical compound [Br-].S1C(C)=C(C)N=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000672 Annexin A5 Proteins 0.000 description 1
- 102000004121 Annexin A5 Human genes 0.000 description 1
- 206010002961 Aplasia Diseases 0.000 description 1
- 208000032800 BCR-ABL1 positive blast phase chronic myelogenous leukemia Diseases 0.000 description 1
- 208000004860 Blast Crisis Diseases 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229940123169 Caspase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 102000011727 Caspases Human genes 0.000 description 1
- 108010076667 Caspases Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Hyaluronic acid modified tantalum oxide Chemical class 0.000 description 1
- VSNHCAURESNICA-UHFFFAOYSA-N Hydroxyurea Chemical compound NC(=O)NO VSNHCAURESNICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000006992 Interferon-alpha Human genes 0.000 description 1
- 108010047761 Interferon-alpha Proteins 0.000 description 1
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 1
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 1
- 239000002067 L01XE06 - Dasatinib Substances 0.000 description 1
- 231100000002 MTT assay Toxicity 0.000 description 1
- 238000000134 MTT assay Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010004729 Phycoerythrin Proteins 0.000 description 1
- 239000012979 RPMI medium Substances 0.000 description 1
- 239000006146 Roswell Park Memorial Institute medium Substances 0.000 description 1
- 229940124639 Selective inhibitor Drugs 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000719 anti-leukaemic effect Effects 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018486 cell cycle phase Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000011284 combination treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001268 conjugating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000824 cytostatic agent Substances 0.000 description 1
- 230000001085 cytostatic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 230000001973 epigenetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940080856 gleevec Drugs 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 229960001330 hydroxycarbamide Drugs 0.000 description 1
- 229940049235 iclusig Drugs 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229940079322 interferon Drugs 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000741 isoleucyl group Chemical group [H]N([H])C(C(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])[H])C(=O)O* 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 description 1
- 229960001428 mercaptopurine Drugs 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000869 mutational effect Effects 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 1
- 229960001346 nilotinib Drugs 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 230000003076 paracrine Effects 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 208000005069 pulmonary fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N renifolin D Natural products CC(=C)[C@@H]1Cc2c(O)c(O)ccc2[C@H]1CC(=O)c3ccc(O)cc3O BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002626 targeted therapy Methods 0.000 description 1
- 229940069905 tasigna Drugs 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000341 threoninyl group Chemical group [H]OC([H])(C([H])([H])[H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 230000005945 translocation Effects 0.000 description 1
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 1
- 150000004917 tyrosine kinase inhibitor derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
- A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
- A61K31/195—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
- A61K31/197—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
- A61P35/02—Antineoplastic agents specific for leukemia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к применению фармацевтической композиции, включающей наночастицы оксида меди (II) (CuO) и N-ацетилцистеин в эффективном количестве, для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза. Настоящее изобретение обеспечивает эффективность композиции в отношении индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза различных типов, вне зависимости наличия у них устойчивости к другим противоопухолевым препаратам, например к ингибиторам BCR-ABL, кооперативной устойчивости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к области фармацевтики и медицины, конкретнее к композиции, предназначенной для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза, включающей наночастицы CuO (оксида меди двухвалентного) и N-ацетилцистеин.
Хронический миелоидный лейкоз (ХМЛ) - злокачественная опухоль из клеток белого ростка крови. В патогенезе ХМЛ важнейшую роль играет генетическое событие - транслокация участков 9-й и 22-й хромосом. Возникающий в результате генетической перестройки сливной (химерный) белок BCR-ABL является тирозинкиназой, фосфорилирующей белки-субстраты; активируются пути передачи внутриклеточных сигналов. BCR-ABL стимулирует ускоренную смену фаз клеточного цикла, пролиферацию и выживание клеток. В клетках миелоидной дифференцировки сигналинг посредством BCR-ABL приводит к малигнизации.
Первоначально для лечения ХМЛ применялись бусульфан, гидроксимочевина и интерферон - неспецифические цитостатики, но такое лечение сопровождалось выраженной общерезорбтивной токсичностью и низкой пятилетней выживаемостью.
В настоящее время для терапии ХМЛ разработаны и применяются более селективные агенты: ингибиторы BCR-ABL. Терапия приобрела направленный характер (таргетная терапия). Первым препаратом, изменившим подход к лечению, был иматиниб (STI571, Gleevec®). Его применение в ранних фазах заболевания приводило к полной ремиссии в 98% случаев (Druker В, Tamura S, Buchdunger Е, et al. Effects of a selective inhibitor of the Ab1 tyrosine kinase on the growth of Bcr-Ab1 positive cells. Nature Medicine 1996; 2(5): 561-566).
Однако, эффективность иматиниба в более поздних фазах заболевания падала до 34% и 31% для фазы акселерации и бластного кризиса, соответственно (Kerr D. J. et al. (ed.). Oxford textbook of oncology. - Oxford University Press, 2016.).
Частым явлением при применении иматиниба являлся рецидив заболевания спустя 10-12 месяцев. В этих ситуациях опухолевые клетки приобретали устойчивость к иматинибу. Выявлено два механизма такой устойчивости: 1) мутации в киназном домене ABL, приводящие к изменению в структуре полипептида, что препятствует успешному связыванию ингибитора с мишенью; 2) активация других сигнальных механизмов поддержания опухолевого фенотипа.
Для борьбы с мутационной устойчивостью опухолевых клеток были созданы следующие поколения ингибиторов: дазатиниб (BMS-354825, Spryce®) и нилотиниб (AMN107; Tasigna®), активные для большинства мутантных форм BCR-Ab1 за исключением замены остатка треонина на изолейцин в позиции 315 (T315I). Лишь с появлением понатиниба (АР24534; Iclusig®), препарата 3-го поколения, удалось получить препарат, действующий для опухоли с T315I.
Указанные препараты эффективны в случае лекарственной устойчивости, вызванной генетическими мутациями тирозинкиназы Ab1 Однако, если устойчивость опухолевых клеток обусловлена эпигенетическим событием - активацией других путей передачи внутриклеточных сигналов, помимо Bcr-Ab1 применения ингибиторов Bcr-Ab1 недостаточно. Такая устойчивость может быть вызвана, в частности, кооперацией опухолевых клеток и сигналами от микроокружения, поддерживающими злокачественный потенциал.
Таким образом, проблема создания соединений или их комбинаций, способных преодолевать кооперативную резистентность при хроническом миелоидном лейкозе, остается нерешенной в виду недостаточной изученности ее механизма.
Данную проблему пытались решить различными способами. Известно использование бусульфана и гидроксикарбамида. Эти лекарственные вещества применялись до изобретения тирозинкиназных ингибиторов, но вызывали значительные побочные эффекты - легочный фиброз, продолжительная аплазия костного мозга. В настоящее время такая терапия применяется в очень редких случаях как сдерживающий фактор (индукция) для опухоли перед введением ингибиторов.
Интерферон-альфа (IFNα) также использовался в клинической практике, но позже уступил место иматинибу как препарату с минимальной общерезорбтивной токсичностью. Важность IFN рассматривается именно для комбинированного лечения, однако каких-либо значительных результатов до сих пор получено не было.
Авторы настоящего изобретения связывают решение раскрытой выше проблемы с применением металлических наночастиц в комбинации с N-ацетилцистеином.
Использование наночастиц металлов в терапии опухолей известно из уровня техники. Например, авторами (Jin Y. et al. Hyaluronic acid modified tantalum oxide nanoparticles conjugating doxorubicin for targeted cancer theranostics //Bioconjugate chemistry. - 2015. - T. 26. - №. 12. - С. 2530-2541; Podsiadlo P. et al. Gold nanoparticles enhance the anti-leukemia action of a 6-mercaptopurine chemotherapeutic agent //Langmuir. - 2008. - T. 24. - №. 2. - C. 568-574.) показано, что применение наночастиц в качестве переносчиков повышает эффективность химиотерапевтических агентов. Однако, в случае лекарственной устойчивости этого может оказаться недостаточно, так как требуется собственно противоопухолевое средство, способное преодолевать молекулярный механизм устойчивости.
Известны также работы, в которых введение наночастиц металлов (медь, цинк, железо или золото) приводит к замедлению роста опухоли и ее регрессии (Патент РФ №2417942 от 25.09.2009; Патент РФ №2392668 от 15.12.2008). Затруднение заключается в том, что токсический эффект проявляется в довольно высоких концентрациях, которые неминуемо сказываются на функционировании и жизнеспособности неопухолевых клеток (общерезорбтивная токсичность).
Настоящее изобретение направлено на решение этой проблемы и устранение недостатков, присущих известным ранее решениям.
Заявлена композиция, предназначенная для индукции гибели клеток ХМЛ, включающая наночастицы CuO и N-ацетилцистеин (NAC) в качестве активных агентов в эффективных количествах.
Причем данная композиция эффективна также в отношении клеток хронического миелоидного лейкоза, обладающих лекарственной устойчивостью. Такая устойчивость может быть обусловлена мутациями в киназном домене ABL. Лекарственная устойчивость может быть обусловлена и активацией других сигнальных механизмов поддержания опухолевого фенотипа, в частности, кооперацией опухолевых клеток и сигналами от микроокружения, поддерживающими злокачественный потенциал.
Эффективность композиции в отношении различных типов ХМЛ обусловлена тем, что наночастицы оксида меди (CuO) проявляют цитотоксический эффект из-за генерации окислительного стресса, который значительно усиливается в присутствии NAC и приводит к гибели опухолевых клеток вне зависимости от отдельных генетических событий (мутаций) или межклеточных взаимодействий.
N-ацетилцистеин (NAC) - производное аминокислоты цистеин с ацетильной группой при атоме азота. В отечественной фармакологии NAC применяется для лечения и профилактики воспалительных заболеваний дыхательных путей. Антиоксидантные свойства реализуются за счет наличия тиольной (-SH) группы.
Технический результат изобретения состоит в эффективности композиции в отношении индукции гибели клеток ХМЛ различных типов, вне зависимости наличия у них устойчивости к другим противоопухолевым препаратам, например, к ингибиторам BCR-ABL, кооперативной устойчивости. Лекарственная устойчивость может быть обусловлена мутациями в киназном домене ABL или активацией других сигнальных механизмов поддержания опухолевого фенотипа, в частности, кооперацией опухолевых клеток и сигналами от микроокружения, поддерживающими злокачественный потенциал.
Совместное (комбинационное) применение наночастиц CuO и NAC приводит к возникновению синергетического эффекта: NAC не вызывает гибель клеток ХМЛ в разумных концентрациях, а применение наночастиц CuO как самостоятельного противоопухолевого агента неэффективно, поскольку они действуют в высоком диапазоне концентраций, оказывая негативное действие на неопухолевые клетки. Предлагаемая композиция эффективна в низком диапазоне концентраций каждого компонента.
Размеры наночастиц CuO, используемых в настоящем изобретении предпочтительно варьируются от 20 до 110 нм.
Например, средний размер наночастиц может составлять 80±20 нм.
Концентрация наночастиц в композиции может варьироваться от 0,1 до 50 μM, предпочтительно от 0,625 до 5 μM.
NAC, используемый в настоящем изобретении, может представлять собой N-ацетил-L-цистеин, N-ацетил-D-цистеин или их смесь.
Концентрация NAC в композиции может варьироваться от 0,1 до 50 mM, предпочтительно от 0,156 до 5 mM.
Композиция может содержать по меньшей мере один фармацевтически приемлемый носитель.
Таким носителем может быть вода, изотонический раствор или буферный раствор (фосфатный, ацетатно-аммиачный и др.), либо раствор глицерина в воде до 30%. Список изображений:
Рис. 1. Выживаемость культуры клеток К-562 (хронический миелоидный лейкоз) различной плотности при инкубации с различными концентрациями ингибитора тирозин-киназы BCR-ABL PF-114.
Рис. 2. Выживаемость клеток (%) при добавлении наночастиц CuO в моновоздействии (A), NAC 2,5 мМ (Б) и комбинации CuO + NAC (В). Плотность клеточной культуры 25 тыс/мл.
Рис. 3. Сравнение показателей IC50 для CuO и CuO + NAC при разной плотности клеточной культуры.
Рис. 4. Окрашивание Аннексин-PI для клеток с добавлением CuO + NAC:
А: Через 4 часа. Б: 6 часов. В: 24 часа.
Примеры:
1. Получение наночастиц
Наночастицы CuO синтезированы методом осаждения, используя CuSO4*3H2O в качестве предшественника. Его растворяли до концентрации 0,02М в 50 мл дистиллированной воды, нагревали до 80-90°С при постоянном интенсивном помешивании и добавляли 2 мл 0,1 М NaOH. Признаком успешного прохождения реакции было изменение цвета раствора с ярко-синего на черный. Затем осадок отмывали в этаноле и воде. Размер частиц (80±23 нм) установлен измерениями динамического рассеяния света с помощью анализатора размера частиц.
2. Приготовление композиции
Приготовление композиции осуществлялось непосредственно перед применением прямо в культуральной среде: RPMI с добавлением 5% эмбриональной сыворотки теленка и 0,5% гентамицина. К 2 мл среды, содержащей раковые клетки, добавили 0,2 мкл раствора наночастиц CuO в концентрации 0,14% (1,4 мкг/мл) и 5 мкл N-ацетилцистеина - 500 мМ.
3. Индукция гибели клеток ХМЛ
Резистентность ХМЛ к ингибиторам BCR-ABL моделируют культивированием клеток ХМЛ (линия К562) в повышенной плотности (4×105 клеток в 1 мл питательной среды), поскольку в плотной культуре повышена возможность паракринных межклеточных взаимодействий и возникновение "кооперативной" резистентности (Рис. 1).
В моновоздействии наночастицы CuO проявляли умеренный токсический эффект по отношению к клеткам ХМЛ (линия К562). Добавление NAC повысило токсичность наночастиц оксида меди на 2-3 порядка (Рис. 2).
Цитотоксичность CuO, NAC и их комбинации оценивали в МТТ-тесте. Клетки линии К562 рассевали в 96-луночные планшеты по 5×103 или 80*103 в 180 мкл среды RPMI с добавлением 5% эмбриональной сыворотки теленка и 0,5% гентамицина. В лунки вносили NAC и CuO в различных концентрациях. Культуры инкубировали 72 ч при 37°С, 5% СО2 в увлажненной атмосфере. По окончании инкубации в лунки добавляли по 20 мкл (100 мкг) водного раствора бромида 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия (МТТ; 5 мг/мл), инкубировали 2 ч в тех же условиях, среду удаляли, клетки ресуспендировали в 100 мкл диметилсульфоксида и измеряли оптическую плотность раствора при длине волны 570 нм. Процент клеток, выживших при действии каждой дозы исследуемого соединения, подсчитывали как частное от деления оптической плотности в лунках (среднее значение 3-х измерений) после инкубации с данной концентрацией к средней оптической плотности контрольных лунок (значения последней принимали за 100%).
В результате выяснилось, что при плотности клеточной культуры 25000 шт/мл IC50 (концентрация вещества, при которой гибнет половина клеточной популяции) для наночастиц CuO составляет около 67 мкМ, а при добавлении NAC в концентрации 2,5 мМ уменьшается до 0,1125 мкМ, т.е. токсичность увеличивается в 520 раз. В плотной культуре (400 тыс/мл) эти значения несколько увеличиваются: для наночастиц CuO в моновоздействии до 126 мкМ; комбинации до 1 мкМ при той же концентрации NAC (Рис. 3). Однако, во-первых, разница в концентрациях остается высокой по сравнению с моновоздействием, а, во-вторых, ингибиторы BCR-Ab1 в аналогичных условиях не вызывают гибель опухолевых клеток, в отличие от комбинации CuO + NAC.
Для выяснения механизма гибели опухолевых клеток использовали окрашивание аннексином V, конъюнгированным с флуоресцеинизотиоцианатом (ФИТЦ) и иодидом пропидия (ИП), флуоресцирующем в канале фикоэритрина (ФЭ). По свечению клеток в том или другом канале судят об апоптозе (флуоресценция в канале ФИТЦ), некрозе (флуоресценция в канале ФЭ) или сочетании механизмов гибели (свечение в обоих каналах). Через 4 ч после добавления комбинации (0,7 мкг/мл CuO; 2,5 мМ NAC) к культуре клеток наблюдали увеличение интенсивности свечения в канале ФИТЦ, но не в канале ФЭ. Спустя еще 2 ч большинство клеток флуоресцировало в канале ФИТЦ, а часть популяции - и в канале ФЭ. Через 24 ч практически все клетки флуоресцировали в обоих каналах (Рис. 4). Это означает, что первоначальный апоптоз клеток дополняется некротическим компонентом - повреждением целостности плазматической мембраны; клетки получают нерепарируемые повреждения.
Кроме того, добавление ингибитора каспаз Z-VAD не влияло на выживаемость, что говорит о независимости гибели от активности каспаз и делает композицию эффективной в отношении различных типов ХМЛ.
Claims (4)
1. Применение фармацевтической композиции, включающей наночастицы оксида меди (II) (CuO) и N-ацетилцистеин в эффективном количестве, для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза.
2. Применение фармацевтической композиции по п. 1, где N-ацетилцистеин представляет собой N-ацетил-L-цистеин, N-ацетил-D-цистеин или их смесь.
3. Применение фармацевтической композиции по п. 1, содержащей по меньшей мере один фармацевтически приемлемый носитель.
4. Применение фармацевтической композиции по п. 3, где носитель представляет собой воду, изотонический раствор, буферный раствор или раствор глицерина в воде до 30%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112033A RU2721771C1 (ru) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | Применение композиции наночастиц оксида меди и N-ацетилцистеина для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112033A RU2721771C1 (ru) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | Применение композиции наночастиц оксида меди и N-ацетилцистеина для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2721771C1 true RU2721771C1 (ru) | 2020-05-22 |
Family
ID=70803212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019112033A RU2721771C1 (ru) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | Применение композиции наночастиц оксида меди и N-ацетилцистеина для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721771C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010065329A2 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Nanoparticles for cancer treatment |
| WO2018170405A1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Ohio State Innovation Foundation | Nanoparticles for delivery of chemopreventive agents |
-
2019
- 2019-04-19 RU RU2019112033A patent/RU2721771C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010065329A2 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Nanoparticles for cancer treatment |
| WO2018170405A1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Ohio State Innovation Foundation | Nanoparticles for delivery of chemopreventive agents |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Привалова Л.И. и т.д. Пути повышения устойчивости организма к вредному действию наносеребра и нанооксида меди / Гигиена и санитария, Издательство "Медицина", Том 94, N 2, г.2015, стр.31-35. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hsieh et al. | The treatment of bladder cancer in a mouse model by epigallocatechin-3-gallate-gold nanoparticles | |
| Simard et al. | Silver nanoparticles induce irremediable endoplasmic reticulum stress leading to unfolded protein response dependent apoptosis in breast cancer cells | |
| Collery et al. | Antitumor activity of a rhenium (I)-diselenoether complex in experimental models of human breast cancer | |
| CA2651375A1 (en) | Treatment of cell proliferative disorders | |
| CN102311449B (zh) | 棉酚衍生物在制备抗肿瘤药物中的应用 | |
| US20120316203A1 (en) | Compositions and Methods for Inhibition of Cancers | |
| McKeon et al. | Platinum (IV) oxaliplatin–peptide conjugates targeting memHsp70+ phenotype in colorectal cancer cells | |
| Liang et al. | Fisetin inhibits cell proliferation and induces apoptosis via JAK/STAT3 signaling pathways in human thyroid TPC 1 cancer cells | |
| Komarnicka et al. | Evaluation of anticancer activity in vitro of a stable copper (I) complex with phosphine-peptide conjugate | |
| Sen et al. | Differential sensitivities of triple‐negative breast cancer stem cell towards various doses of vitamin C: An insight into the internal antioxidant systems | |
| Kim et al. | Regulation of STAT3 and NF-κB activations by S-nitrosylation in multiple myeloma | |
| KR101454866B1 (ko) | 항암 약물로에 대한 무반응성 종양의 치료 및 화학증감을 위한 ｃｋ2 저해제의 용도 | |
| Natu et al. | Mitochondrial dysfunction and chromatin changes with autophagy-mediated survival in doxorubicin resistant cancer cell lines | |
| CN107737124A (zh) | 一种姜黄素类似物在制备抗肿瘤药物中的应用 | |
| WO2009107322A1 (ja) | がん治療用医薬組成物 | |
| RU2721771C1 (ru) | Применение композиции наночастиц оксида меди и N-ацетилцистеина для индукции гибели клеток хронического миелоидного лейкоза | |
| Xin et al. | Delivery of a system xc− inhibitor by a redox-responsive levodopa prodrug nanoassembly for combination ferrotherapy | |
| US8268889B2 (en) | Treatment of ovarian cancer | |
| EP3560497A1 (en) | Compositions and methods for drug-sensitization or inhibition of a cancer cell | |
| Sun et al. | Disruption of lipid metabolism to induce ferroptosis using multifunctional fibrate-Pt (IV) prodrugs for cancer treatment | |
| Li et al. | Multifunctional effects of Cys–CdTe QDs conjugated with gambogic acid for cancer cell tracing and inhibition | |
| KR20190075389A (ko) | 항암제가 담지된 나노구조체를 유효성분으로 포함하는 간암 치료용 약학조성물 | |
| US20200361973A1 (en) | Combination product comprising dicycloplatin and preparation method and use thereof | |
| US8399447B2 (en) | Metal triangulo compound and methods of using the same | |
| WO2014048313A1 (zh) | 茶氨酸衍生物与羧酸香豆素衍生物的缩合产物及其中间体、其制备方法和用途 |