МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕРНАЛИЗАЦИИ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ ЦИТОСТАТИКОВ В ТОНКОЙ КИШКЕ ЭКСПРЕСС-МЕТОДОМ EX VIVO С ПОМОЩЬЮ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

Введение. Способность к всасыванию в тонкой кишке (интернализация) водорастворимых противоопухолевых цитостатиков определяет возможность их перорального применения. Экспресс-метод ex vivo, моделирующий интернализацию веществ в рамках модифицированной методики изолированного «вывернутого» отрезка тонкой кишки крысы с импульсной хемилюминесценцией, адекватен для решения поставленной задачи. Цель исследования – оценка всасывания в организм из тонкой кишки новых водорастворимых противоопухолевых цитостатиков с различными свойствами для доклинического изучения при пероральном введении. Материал и методы. В исследование включены конъюгированные с Акридином (Acridinium NHS Ester, Toronto Research Chemicals, Canada) цитостатики: низкомолекулярный (1) Антрафуран-Акридин (MW 0,8 кДа) и высокомолекулярные (2) Аимпила-Акридин (MW 105 кДа) и (3) L-лизин-α-оксидаза (ЛО-Акридин, MW 122 кДа). Всасывание определено в модифицированной модели изолированного «вывернутого» отрезка тонкой кишки крысы методом импульсной флэш-хемилюминесценции и пересчитано в процентах. Результаты. Показано, что в зависимости от молярной концентрациии от 2500 (1) до 9,2–188 нмоль/л (2, 3) уровень всасывания конъюгированных с Акридином цитостатиков находится в диапазоне от 55 % (1) до 1,7–11 % (2, 3) соответственно. Уровень всасывания конъюгированного Антрафурана (55 %) согласуется с величиной известной эффективной пероральной дозы неконъюгированного цитостатика, которая была в два раза больше, чем эквитерапевтическая парентеральная доза: 100 мг/кг против 50 мг/кг. Заключение. Полученные данные позволяют рассматривать экспресс-метод ex vivo для скрининга возможности доклинического изучения различных водорастворимых противоопухолевых цитостатиков при пероральном введении с прогнозированием стартовой дозы. Метод адекватен тестам in vivo и экономически целесообразен в силу быстрого ответа и малого количества тестируемого агента.

цитостатики, интернализация, тонкая кишка, экспресс-метод, ex vivo

1. Yan S., L. Yang., Lu L., Guo Q., Hu X., Yuan Y., Li Y., Wu M., Zang J. Improved pharmacokinetic characteristics and bioactive effects of anticancer enzyme delivery systems. Expert opinion on drug metabolism and toxicology. 2018; 14: 951–960. doi: 10.1080/17425255.2018.1505863.

2. Mazzaferro S., Bouchemal K., Ponchel G. Oral delivery of anticancer drugs I: general considerations. Drug Discov Today. 2013 Jan; 18(1–2): 25–34. doi: 10.1016/j.drudis.2012.08.004.

3. Sparreboom A., De Jonge M. J. A., Verweij J. The use of oral cytotoxic and cytostatic drugs in cancer treatment. Eur J Cancer. 2002; 38: 1822. doi: 10.1016/S0959-8049(01)00322-7.

4. Андронова Н.В., Черкасова Ж.Р., Цуркан С.А., Смирнова Г.Б., Трещалина Е.М. Оценка интернализации АФП-содержащего нековалентного комплекса Аимпила в модели изолированного отрезка тонкой кишки крыс. Российский онкологический журнал. 2016; 21(6): 308–311. doi: 10.18821/1028-9984-2016-21-6-308-311.

5. Tcherkassova J., Abramovich C., Moro R., Chen C., Schmit R., Gerber A., Moro R. Combination of CA125 and RECAF biomarkers for early detection of ovarian cancer. Tumour Biol. 2011 Aug; 32(4): 831–8. doi: 10.1007/s13277-011-0186-1.

6. Réti-Nagy K., Malanga M., Fenyves E., Szente L., Vámosi G., Váradi J., Bácskay I., Fehér P., Ujhelyi Z., Róka E., Vecsernyés M., Balogh G., Vasvári G., Fenyvesi F. Endocytosis of fluorescent cyclodextrins by intestinal Caco-2 cells and its role in paclitaxel drug delivery. Int J Pharm. 2015 Dec 30; 496(2): 509–17. doi: 10.1016/j.ijpharm.2015.10.049.

7. Tsurkan S., Tcherkassova J., Gorbunova V., Treshalina H. New drug AIMPILA targeted to AFP receptor: Oral anticancer therapy and biodistribution in vivo. J Clin Oncol. 2018: 36 (15_suppl): e24232–24232. doi: 10.1200/JCO.2018.36.15.

8. Pokrovsky V.S., Treshalina H.M., Lukasheva E.V., Sedakova L.A., Medentzev A.G., Arinbasarova A.Yu., Berezov T.T. Enzymatic properties and anticancer activity of L-lysine alpha-oxidase from Trichoderma cf. aureoviride Rifai ВКМF-4268D. Anticancer Drugs. 2013 Sep; 8(24): 846–851. doi: 10.1097/CAD.0b013e328362fbe2.

9. Покровский В.С., Трещалина Е.М., Лукашева Е.В., Седакова Л.А. Разработка режима внутривенного введения лизин-альфа-оксидазы из Trichoderma cf. aureoviride Rifai вкmf-4268 под контролем переносимости и эффективности лечения. Российский онкологический журнал. 2013; 2: 10–14.

10. Kusakabe H., Kodama K., Kuninaka F., Yoshino Y., Misono H., Soda K. A new antitumor enzyme, L-lysine alpha-oxidase from Trichoderma viride. Purification and enzymological properties. J Biol Chem. 1980. 255: 976–981.

11. Lukasheva E.V., Ribakova Y.S., Fedorova T.N., Makletsova M.G., Arinbasarova A.Y., Medentzev A.G., Berezov T.T. Isolation and properties of L-Lysine α-oxidase from Trichoderma cf. aureoviride Rifai ВКМ F-4268D. Microbiologia. 2012; 81: 594–594. doi: 10.1134/S0026261712050037.

12. Asano Y., Yasukawa K. Identification and development of amino acid oxidases. Curr Opin Chem Biol. 2019 Apr; 49: 76–83. doi: 10.1016/j.cbpa.2018.10.020.

13. Щекотихин А.Е., Трещалина Е.М., Трещалин И.Д. Пероральные противоопухолевые агенты и метод лечения рака. Патент РФ № 2639479. 2017.

14. Treshalina H.M., Romanenko V.I., Kaluzhny D.N., Treshalin M.I., Nikitin A.A., Tikhomirov A.S., Shchekotikhin A.E. Development and pharmaceutical evaluation of the anticancer Anthrafuran/Cavitron complex, a prototypic parenteral drug formulation. Eur J Pharm Sci. 2017 Nov 15; 109: 631–637. doi: 10.1016/j.ejps.2017.09.025.

15. Tikhomirov A.S., Lin C.Y., Volodina Y.L., Dezhenkova L.G., Tatarskiy V.V., Schols D., Shtil A.A., Punit Kaur, Pin Ju Chueh, Shchekotikhin A.E. New antitumor anthra [2, 3-b] furan-3-carboxamides: Synthesis and structure-activity relationship. Eur J Med Chem. 2018 Mar 25; 148: 128–139. doi: 10.1016/j.ejmech.2018.02.027.

16. Заведос. Лекарственный справочник ГЭОТАР [Интернет]. URL: https://www.lsgeotar.ru/zavedos-3422.html. (дата обращения: 16.04.2019).

17. Amin M., Pourshohodb A., Kheirollahb A., Afrakhtehb M., Gholami-Borujenic F., Zeinalid M., Jamalanef M. Specific delivery of idarubicin to HER2-positive breast cancerous cell line by trastuzumabconjugated liposomes. J Drug Delivery Sci Technol. 2018; 47: 209–214. doi: 10.1016/j.jddst.2018.07.017.