V�zkum a v�voj nov�ch l��iv
Protin�dorov� l��iva, nap��klad taxol, camptothecin, podophylotoxiny, deriv�ty platiny a alkaloidy z Vinca rosea, pat�� mezi nejd�le�it�j�� sou��sti l��ebn�ch protokol� nemocn�ch s malign�m onemocn�n�m. P�es �sp�chy dosa�en� jejich pou�it�m v klinick� praxi, z�st�vaj� v�sledky protin�dorov� l��by nad�le neuspokojiv� a vy�aduj� aktivn� p��stup ze strany l�ka�� a v�deck�ch pracovn�k� p�i hled�n� nov�ch prepar�t� s nov�mi mechanismy ��inku, men�� toxicitou a schopnost� odol�vat mechanism�m odpov�dn�m za navozen� rezistence n�doru na cytostatika. Na�e �sil� je v tomto sm�ru zam��eno jednak na v�voj l��iv s nov�m mechanismem ��inku (inhibitory cyklin-dependentn�ch kin�z, deriv�ty kyseliny betulinov�, n�kter� fytochemik�lie s protin�dorov�m ��inkem), na zlep�ov�n� struktury a biologick�ch vlastnost� zn�m�ch cytostatik (deriv�ty taxan�) a tak� na v�voj l��ebn�ch postup� zalo�en�ch na imunoterapii s vyu�it�m synteticky modifikovan�ch n�dorov�ch antigen� ve form� protin�dorov�ch vakc�n.
1. Inhibitory cyklin-dependentn�ch kin�z
V�voj specifick�ch inhibitor� cyklin-dependentn�ch kin�z - deriv�ty purinu.
Cyklin-dependentn� kin�zy (CDK) hraj� kl��ovou �lohu v regulaci bun��n�ho cyklu a jsou zodpov�dn� za p�echod bu�ky do S a M f�ze. Bylo prok�z�no, �e vzr�st aktivity anebo do�asn� abnorm�ln� aktivace - p��padn� porucha inhibice - CDK vede s velkou pravd�podobnost� ke vzniku n�dor�. Cyklin-dependentn� kin�zy p��mo interaguj� s onkogeny i n�dorov�mi supresory (pRb, p53). Naopak, overexprese p�irozen�ch inhibitor� CDK, nap�. proteinu p21Cip1/Waf1, br�n� proliferaci n�dorov�ch bun�k. Zji�t�n� t�to skute�nosti proto stimulovalo hled�n� syntetick�ch inhibitor� CDK proteinu. Objev olomoucinu (Vesel� et al., 1994) stal na po��tku v�voje nov� generace protin�dorov�ch l�tek zalo�en�ch na specifick� inhibici proteinkin�z homologn�ch s CDC2. N�sledn� v�voj vedl k v�voji dal��ch, mnohem ��inn�j��ch a specifi�t�j��ch inhibitor� CDK, jak�mi jsou nap�. roskovitin, bohemin a purvanalol.
Na��m c�lem je vyvinout nov�, je�t� ��inn�j�� inhibitory CDK, zejm�na ty, kter� budou vykazovat vysokou protin�dorovou ��innost in vitro a in vivo a budou m�t rovn� vhodn� farmakokinetick�, farmakodynamick� a toxikologick� parametry. Studujeme molekul�rn� mechanizmy ��inku t�chto inhibitor�, antimitotick� a imunosupresivn� ��inky in vitro a in vivo na �ad� modelov�ch syst�m�.
Sou�asn� stav projektu:
Ve screeningov�m syst�mu byla do f�ze I klinick�ho testov�n� na z�klad� vhodn�ch farmakologick�ch vlastnost� a dostate�n� ��innosti vybr�na l�tka bohemin � trisubstituovan� deriv�t purinu. Bohemin �sp�n� pro�el preklinick�m zkou�en�m. L�tka je ��inn� v �irok�m spektru n�dorov�ch model�, je minim�ln� toxick�. Maxim�ln� tolerovan� d�vka se v z�vislosti na druhu a pohlav� zv��ete pohybuje mezi 150-300 mg/kg a kl��ovou toxicitou je na rozd�l od jin�ch cytostatik sedativn� ��inek l�tky. Byla vypracovan� klinicky pou�iteln� formulace l��iva a jeho stabilitn� studie. V sou�asnosti se vyr�b� klinick� �ar�e pod spr�vnou v�robn� prax� a n�sledn� budeme ��dat o povolen� f�ze I klinick�ho zkou�en� St�tn� �stav pro kontrolu l��iv.
D�le vyv�j�me skupinu tetrasubstituovan�ch deriv�t� se silnou inhibi�n� aktivitou v��i cyklin-dependentn�m kin�z�m o kter�ch p�edpokl�d�me lep�� farmakokinetick� vlastnosti a kter� byly ned�vno rovn� patentov�ny.
Patenty
Meijer L., Strnad, M.: Novel purine derivates having, in particular, antiproliferative properties, and biological uses thereof. 25 rue Edouard-Corbiere, F-29650 Roscoff, Francie, CNRS, 1997, s.53. Licencov�n fa. Cyclacel � protin�dorov� ��innost, fa. Calbiocem � jako v�zkumn� chemik�lie, La Roche � na l��bu Alzheimerovy choroby, atd.
Havl��ek, L., Hanu�, J., Hajd�ch, M., Kry�tof, V., Strnad, M.: Tetrasubstituted adenine derivatives as synthetic inhibitors of cyclin dependent kinases. 1999, Applied in the Czech Republic
Havl��ek, L., Hanu�, J., Hajd�ch, M., Kry�tof, V., Strnad, M.: Tetrasubstituted adenine derivatives as synthetic inhibitors of cyclin dependent kinases. 2000, PCT application WO 00/43394
Havl��ek, L., Hajd�ch, M., Strnad, M.: Cyclin dependent kinase inhibitor. 1998, Applied in Australia, Canada, Japan, Korea and USA
2. Deriv�ty kyseliny betulinov�
V�voj deriv�t� kyseliny betulinov� � betulinin�
Dal�� skupinou protin�dorov�ch l��iv, kter� v sou�asnosti vyv�j�me jsou deriv�ty kyseliny betulinov�. Pr�b�n� screening prov�d�n� skupinou National Cooperative Natural Product Drug Discoverv Group p�i National Cancer Institute (NIH, USA) odhalil testov�n�m v�ce ne� 2500 extrakt� z r�zn�ch rostlin, �e extrakt z k�ry Ziziphus mauritiana Lam. (Rhamnaceae) vykazuje v cytotoxick�m testu proveden�m na panelu lidsk�ch n�dorov�ch lini� selektivn� aktivitu v��i bu�k�m lidsk�ho melanomu. Jako kl��ov� l�tka odpov�daj�c� za biologick� ��inky sm�sn�ho extraktu byla identifikov�na kyselina betulinov� (3β-hydroxylup-20(29)-en-28-ov� kyselina). Kyselina betulinov� (BA) pat�� mezi triterpeny lupanov�ho typu, mezi kter�mi byla identifikov�na cel� skupina biologicky aktivn�ch l�tek. �ada deriv�t� BA vykazuje v�znamnou anti-HIV aktivitu.
P�i n�hodn�m screeningu biologick� aktivity triterpenoidn�ch slou�enin z chemick� knihovny p�ipraven� na Kated�e organick� chemie UK v Praze (Mgr. Jan �arek) byla objevena struktura (JS8) - deriv�t kyseliny betulinov� - s v�razn� vy���m cytotoxick�m ��inkem (20-60x). K na�emu velk�mu p�ekvapen� v�ak deriv�t JS8 vykazoval antiprolifera�n� ��inek v��i cel� �ad� n�dorov�ch lini� i prim�rn�ch n�dorov�ch bun�k izolovan�ch od pacient� s n�dorov�m onemocn�n�m a jeho ��innost nen� omezena na malign� melanom jako u BA. Protin�dorov� aktivita JS8 je tak podstatn� �ir�� ne� BA. Morfologick� kontrola tk��ov�ch kultur s JS8 nazna�ila, ze mechanizmem bun��n� smrti by mohla b�t apopt�za - programovan� bun��n� autodestrukce. N�sledn� bylo p�ipraveno v�t�� mno�stv� deriv�tu JS8 a byla otestov�na jeho in vivo aktivita na modelu my��ho melanomu B16. P�edb�n� v�sledky nazna�uj�, �e tato l�tka je v pou�it�m d�vkovac�m a aplika�n�m sch�matu p�ibli�n� stejn� ��inn� jako taxol, jedno z nej��inn�j��ch cytostatik v�bec. Dal�� anal�zu ��inku jsme provedli na �rovni bun��n�ho cyklu. Zjistili jsme, �e tyto l�tky maj� zcela unik�tn� schopnost indukovat defosforylaci a t�m inaktivaci Rb proteinu - jednoho z nejd�le�it�j��ch onkoprotein� kontroluj�c�ch r�st n�dorov�ch bun�k. V sou�asnosti pracujeme na dal��m zp�esn�n� mechanizmu ��inku t�chto l�tek, kter� m��e p�isp�t k lep��mu pochopen� regulace bun��n�ho cyklu na Gl/S rozhran� v norm�ln�ch i n�dorov�ch bu�k�ch.
Sou�asn� stav projektu:
V sou�asnosti m�me izolovan�ch 5 kandid�tn�ch molekul, kter� vstupuj� do preklinick�ho zkou�en�.
Patenty:
Hajd�ch, M., �arek, J.: Betulinines I. Applied in Great Britain, P008839GB, May 23, 2000
Hajd�ch, M., �arek, J.: Betulinines II. Applied in Great Britain, P008840GB, May 23, 2000
Hajd�ch, M., �arek, J.: Betulinines III. Applied in Great Britain, P008841GB, May 23, 2000
Hajd�ch, M., �arek, J.: Betulinines I. PCT Application, May 23, 2001
Hajd�ch, M., �arek, J.: Betulinines II. PCT Application, May 23, 2001
Hajd�ch, M., �arek, J.: Betulinines III. PCT Application, May 23, 2001
3. Deriv�ty tax�n�
4. Fytochemik�lie s protin�dorov�m ��inkem
5. Protin�dorov� vakc�ny