Preview

Сибирский онкологический журнал

Расширенный поиск

ВАРИАНТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

https://doi.org/10.21294/1814-4861-2018-17-3-77-87

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время появились новые программы по перепрофилированию или перепозиционированию лекарственных средств, используемых в медицинской практике.  Перепрофилирование препаратов позволяет не только использовать отработанные схемы  синтеза биологически активных соединений, но и избежать проведения исследований,  необходимых для внедрения новых лекарственных препаратов в медицинскую практику, по  фармакокинетике, канцерогенности, острой и хронической токсичности, в том числе  кардиотоксичности, нефротоксичности, аллергенности и т.д. Это создает возможность сократить объем необходимых исследований и снизить затраты на них. В онкологии  программы перепрофилирования лекарственных средств включают как поиск препаратов,  обладающих противоопухолевой активностью или потенцирующих действие  противоопухолевых препаратов, среди известных и широко применяемых лекарственных  средств, используемых для лечения неонкологических заболеваний, так и анализ  возможности использования уже известных противоопухолевых препаратов для лечения  каких-либо новых нозологических форм заболевания. Основанием для поиска  противоопухолевых свойств среди препаратов иного назначения является тот факт, что  сигнальные пути в клетке характеризуются большим количеством перекрестных  взаимодействий и некоторые из них могут ингибировать пролиферацию опухолевых клеток.  Современные достижения геномики, протеомики, биоинформатики, появление объемных баз данных по молекулярным эффектам лекарственных препаратов, мощных аналитических систем и их постоянное совершенствование уже позволяет исследователям  одновременно проанализировать большое количество существующих препаратов в  применении к конкретной молекулярной мишени. В обзоре рассмотрены основные подходы  и ресурсы, использующиеся в настоящее время для перепрофилирования лекарственных  препаратов, а также приведен ряд примеров.

Об авторах

А. В. Савинкова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

младший научный сотрудник отдела химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия). SPIN-код (РИНЦ): 9805-7127.  Researcher ID (WOS): K-6838-2018. Author ID (Scopus): 985189



Е. М. Жидкова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

младший научный сотрудник отдела химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия)



Л. Р. Тилова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

аспирант отдела химического канцерогенеза ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия)



М. Д. Лаврова
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева»
Россия

125047, г. Москва, Миусская площадь, 9

студент, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (г. Москва, Россия)



Е. С. Лылова
ФГБОУ ВО «Московский технологический университет»
Россия

119454, г. Москва, пр. Вернадского, 78

студент, Московский технологический университет (г. Москва, Россия)



К. А. Кузин
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

младший научный сотрудник отдела химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия)



А. Ю. Портянникова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

лаборант-исследователь отдела химического канцерогенеза ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия)



В. П. Максимова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

младший научный сотрудник отдела химического канцерогенеза ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия)



А. В. Холодова
ФГБОУ ВО «Московский технологический университет»
Россия

119454, г. Москва, пр. Вернадского, 78

студент, Московский технологический университет (г. Москва, Россия)



О. А. Власова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

младший научный сотрудник отдела химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия)



Т. И. Фетисов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

лаборант-исследователь отдела химического канцерогенеза ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия). SPIN-код (РИНЦ): 6890-8393. Author ID (Scopus): 974443



К. И. Кирсанов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

кандидат биологических наук, заведующий лабораторией канцерогенных веществ отдела химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия). SPIN-код (РИНЦ): 7329-7263. Researcher ID (WOS): L-3062-2015. Author ID (Scopus): 184421



Г. А. Белицкий
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г.  Москва, Россия). SPIN-код (РИНЦ): 4037-0033. Researcher ID (WOS): L-3062-2015. Author ID (Scopus): 107231



М. Г. Якубовская
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

доктор медицинских наук, заведующая отделом химического канцерогенеза, ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г. Москва, Россия).  SPIN-код (РИНЦ): 6858-3880. Researcher ID (WOS): R-6984-2016. Author ID (Scopus): 583045



Е. А. Лесовая
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава России
Россия

115478, г. Москва, Каширское шоссе, 24

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела химического канцерогенеза ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» (г.  Москва, Россия). SPIN-код (РИНЦ): 7593-2167. Researcher ID (WOS): J-7790-2015. Author ID (Scopus): 583044



Список литературы

1. Gupta S.C., Sung B., Prasad S., Webb L.J., Aggarwal B.B. Cancer drug discovery by repurposing: teaching new tricks to old dogs. Trends Pharmacol Sci. 2013 Sep; 34 (9): 508–17. doi: 10.1016/j.tips.2013.06.005.

2. GSM GROUP. Аналитический отчет. Фармацевтический рынок России. Итоги 2016 г. 2016; 100.

3. Rotella D.P. Drug discovery 2012 and beyond. ACS Med Chem Lett. 2012 Jan 31; 3 (3): 172–3. doi: 10.1021/ml300022p.

4. Гервас П.А., Литвяков Н.В., Попова Н.О., Добродеев А.Ю., Тарасова А.С., Юмов Е.Л., Иванова Ф.Г., Черемисина О.В., Афанасьев С.Г., Гольдберг В.Е., Чердынцева Н.В. Проблемы и перспективы совершенствования молекулярно-генетической диагностики для назначения таргетных препаратов в онкологии. Сибирский онкологический журнал. 2014; 2: 46–55.

5. Jin G., Wong S.T. Toward better drug repositioning: prioritizing and integrating existing methods into efficient pipelines. Drug Discov Today. 2014 May; 19 (5): 63744. doi: 10.1016/j.drudis.2013.11.005.

6. Pfister D.G. Off-label use of oncology drugs: the need for more data and then some. J Clin Oncol. 2012; 30 (6): 584–6. doi: 10.1200/JCO.2011.38.5567.

7. Swamidass S.J. Mining small-molecule screens to repurpose drugs. Brief Bioinform. 2011 Jul; 12 (4): 327–35. doi: 10.1093/bib/bbr028.

8. Jin G., Fu C., Zhao H., Cui K., Chang J., Wong S.T. A novel method of transcriptional response analysis to facilitate drug repositioning for cancer therapy. Cancer Res. 2012 Jan 1; 72 (1): 33–44. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-11-2333.

9. McCabe B., Liberante F., Mills K.I. Repurposing medicinal compounds for blood cancer treatment. Ann Hematol. 2015 Aug; 94 (8): 1267–76. doi: 10.1007/s00277-015-2412-1.

10. Fu C., Jin G., Gao J., Zhu R., Ballesteros-Villagrana E., Wong S.T. DrugMap Central: an on- line query and visualization tool to facilitate drug repositioning studies. Bioinformatics. 2013 Jul 15; 29 (14): 1834–6. doi: 10.1093/bioinformatics/btt279.

11. Zhao H., Jin G., Cui K., Ren D., Liu T., Chen P., Wong S., Li F., Fan Y., Rodriguez A., Chang J., Wong S.T. Novel modeling of cancer cell signaling pathways enables systematic drug repositioning for distinct breast cancer metastases. Cancer Res. 2013 Oct 15; 73 (20): 6149– 63. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-12-4617.

12. Houghton P.J., Morton C.L., Gorlick R., Lock R.B., Carol H., Reynolds C.P., Kang M.H., Maris J.M., Keir S.T., Kolb E.A., Wu J., Wozniak A.W., Billups C.A., Rubinstein L., Smith M.A. Stage 2 combination testing of rapamycin with cytotoxic agents by the Pediatric Preclinical Testing Program. Mol Cancer Ther. 2010 Jan; 9 (1): 10112. doi: 10.1158/1535-7163. MCT-09-0952.

13. Blatt J. Corey S.J. Drug repurposing in pediatrics and pediatric hematology oncology. Drug Discov Today. 2013 Jan; 18 (1–2): 4–10. doi: 10.1016/j.drudis.2012.07.009.

14. Sirota M., Dudley J.T., Kim J., Chiang A.P., Morgan A.A., Sweet-Cordero A., Sage J., Butte A.J. Discovery and preclinical validation of drug indications using compendia of public gene expression data. SSci Transl Med. 2011 Aug 17; 3 (96): 96ra77. doi: 10.1126/scitranslmed.3001318.

15. Chen X., Yan C.C., Zhang X., Zhang X., Dai F., Yin J., Zhang Y. Drug-target interaction prediction: databases, web servers and computational models. Brief Bioinform. 2016 Jul; 17 (4): 696–712. doi: 10.1093/bib/bbv066.

16. Liu Z., Fang H., Reagan K., Xu X., Mendrick D.L., Slikker W., Jr., Tong W. In silico drug repositioning: what we need to know. Drug Discov Today. 2013 Feb; 18 (3–4): 110–5. doi: 10.1016/j.drudis.2012.08.005.

17. Wu Z., Wang Y., Chen L. Network-based drug repositioning. Mol Biosyst. 2013 Jun; 9 (6): 1268–81. doi: 10.1039/c3mb25382a.

18. Cheng F., Hong H., Yang S., Wei Y. Individualized network-based drug repositioning infrastructure for precision oncology in the panomics era. Brief Bioinform. 2017 Jul 1; 18 (4): 682–697. doi: 10.1093/bib/bbw051.

19. Pritchard J.E., O’Mara T.A., Glubb D.M. Enhancing the Promise of Drug Repositioning through Genetics. Front Pharmacol. 2017 Dec 6; 8: 896. doi: 10.3389/fphar.2017.00896.

20. Lamb J., Crawford E.D., Peck D., Modell J.W., Blat I.C., Wrobel M.J., Lerner J., Brunet J.P., Subramanian A., Ross K.N., Reich M., Hieronymus H., Wei G., Armstrong S.A., Haggarty S.J., Clemons P.A., Wei R., Carr S.A., Lander E.S., Golub T.R. The Connectivity Map: using gene-expression signatures to connect small molecules, genes, and disease. Science. 2006; 313 (5795): 1929–35.

21. Duan Q., Flynn C., Niepel M., Hafner M., Muhlich J.L., Fernandez N.F., Rouillard A.D., Tan C.M., Chen E.Y., Golub T.R., Sorger P.K., Subramanian A., Ma’ayan A. LINCS Canvas Browser: interactive web app to query, browse and interrogate LINCS L1000 gene expression signatures. Nucleic Acids Res. 2014 Jul; 42 (Web Server issue): W449–60. doi: 10.1093/nar/gku476.

22. Корман Д. Перепрофилирование лекарств для онкологии. Практическая онкология, 2017; 18 (1): 139–158.

23. Набережнов Д., Глазунов В., Лесовая Е., Белицкий Г., Якубовская М., Кирсанов К. Сравнительный анализ влияния узкобороздочных лигандов на активацию белка PARP1. Современные проблемы науки и образования. 2016 (6): 134–134.

24. Kirsanov K.I., Kotova E., Makhov P., Golovine K., Lesovaya E.A., Kolenko V.M., Yakubovskaya M.G., Tulin A.V. Minor grove binding ligands disrupt PARP-1 activation pathways. Oncotarget. 2014; 5 (2): 428–37.

25. Zhou J., Le V., Kalia D., Nakayama S., Mikek C., Lewis E.A., Sintim H.O. Diminazene or berenil, a classic duplex minor groove binder, binds to G-quadruplexes with low nanomolar dissociation constants and the amidine groups are also critical for G-quadruplex binding. Mol Biosyst. 2014; 10 (10): 2724–34.

26. Wang C., Carter-Cooper B., Du Y., Zhou J., Saeed M.A., Liu J., Guo M., Roembke B., Mikek C., Lewis E.A., Lapidus R.G., and Sintim H.O. Alkyne-substituted diminazene as G-quadruplex binders with anticancer activities. Eur J Med Chem. 2016 Aug 8; 118: 266–75. doi: 10.1016/j.ejmech.2016.04.030.

27. Gegotek A., Cyunczyk M., Luczaj W., Bielawska A., Bielawski K., Skrzydlewska E. The redox status of human breast cancer cell lines (MCF-7 and MDA-MB231) treated with novel dinuclear berenil-platinum(II) complexes. Pharmazie. 2014; 69 (12): 923–8.

28. Jarocka I., Gegotek A., Bielawska A., Bielawski K., Luczaj W., Hodun T., Skrzydlewska E. Effect of novel dinuclear platinum(II) complexes on redox status of MOLT-4 leukemic cells. Toxicol Mech Methods. 2013 Nov; 23 (9): 641–9. doi: 10.3109/15376516.2013.825359.

29. Bielawski K., Czarnomysy R., Muszynska A., Bielawska A., Poplawska B. Cytotoxicity and induction of apoptosis of human breast cancer cells by novel platinum(II) complexes. Environ Toxicol Pharmacol. 2013 Mar; 35 (2): 254–64. doi: 10.1016/j.etap.2012.12.010.

30. Czarnomysy R., Bielawska A., Muszynska A., Bielawski K. Effects of novel alkyl pyridine platinum complexes on apoptosis in Ishikawa endometrial cancer cells. Med Chem. 2015; 11 (6): 540–50.

31. Gornowicz A., Bielawska A., Szymanowski W., Gabryel-Porowska H., Czarnomysy R., Bielawski K. Mechanism of anticancer action of novel berenil complex of platinum(II) combined with anti-MUC1 in MCF-7 breast cancer cells. Oncol Lett. 2018 Feb; 15 (2): 2340– 2348. doi: 10.3892/ol.2017.7623.

32. Lesovaya E., Agarwal S., Readhead B., Vinokour E., Baida G., Bhalla P., Kirsanov K., Yakubovskaya M., Platanias L.C., Dudley J.T., Budunova I. Rapamycin modulates glucocorticoid receptor function, blocks atrophogene REDD1, and protects skin from steroid atrophy. J Invest Dermatol. 2018 Mar 26. pii: S0022-202X(18)31809-8. doi: 10.1016/j.jid.2018.02.045.

33. Baida G., Bhalla P., Kirsanov K., Lesovaya E., Yakubovskaya M., Yuen K., Guo S., Lavker R.M., Readhead B., Dudley J.T., Budunova I. REDD1 functions at the crossroads between the therapeutic and adverse effects of topical glucocorticoids. EMBO Mol Med. 2015 Jan; 7 (1): 42–58. doi: 10.15252/emmm.201404601.

34. Fischkoff S.A., Walter E.Jr. Induction of neutrophilic differentiation of human promyelocytic leukemic cells by branched-chain carboxylic acid anticonvulsant drugs. J Biol Response Mod. 1984; 3 (2): 132–7.

35. Gu S., Tian Y., Chlenski A., Salwen H.R., Lu Z., Raj J.U., Yang Q. Valproic acid shows a potent antitumor effect with alteration of DNA methylation in neuroblastoma. Anticancer Drugs. 2012; 23 (10): 1054–66.

36. Michaelis M., Doerr H.W., Cinatl J.Jr. Valproic acid as anti-cancer drug. Curr Pharm Des. 2007; 13 (33): 3378–93.

37. Leaute-Labreze C., Dumas de la Roque E., Hubiche T., Boralevi F., Thambo J.B., Taieb A. Propranolol for severe hemangiomas of infancy. N Engl J Med. 2008 Jun 12; 358 (24): 2649–51. doi: 10.1056/NEJMc0708819.

38. Zhang L., Mai H.M., Zheng J., Zheng J.W., Wang Y.A., Qin Z.P., and Li K.L. Propranolol inhibits angiogenesis via down-regulating the expression of vascular endothelial growth factor in hemangioma derived stem cell. Int J Clin Exp Pathol. 2014; 7 (1): 48–55.

39. Greenberger S., Bischoff J. Infantile hemangioma-mechanism(s) of drug action on a vascular tumor. Cold Spring Harb Perspect Med. 2011; 1 (1): a006460.

40. Kuang X., Qi M., Peng C., Zhou C., Su J., Zeng W., Liu H., Zhang J., Chen M., Shen M., Xie X., Li F., Zhao S., Li Q., Luo Z., Chen J., Tao J., He Y., Chen X. Propranolol enhanced the anti- tumor effect of sunitinib by inhibiting proliferation and inducing G0/G1/S phase arrest in malignant melanoma. Oncotarget. 2017 Nov 25; 9 (1): 802–811. doi: 10.18632/oncotarget.22696.

41. Montoya A., Amaya C.N., Belmont A., Diab N., Trevino R., Villanueva G., Rains S., Sanchez L.A., Badri N., Otoukesh S., Khammanivong A., Liss D., Baca S.T., Aguilera R.J., Dickerson E.B., Torabi A., Dwivedi A.K., Abbas A., Chambers K., Bryan B.A., Nahleh Z. Use of non-selective beta-blockers is associated with decreased tumor proliferative indices in early stage breast cancer. Oncotarget. 2017 Jan 24; 8 (4): 6446–6460. doi: 10.18632/oncotarget.14119.

42. Wang F., Liu H., Wang F., Xu R., Wang P., Tang F., Zhang X., Zhu Z., Lv H., and Han T. Propranolol suppresses the proliferation and induces the apoptosis of liver cancer cells. Mol Med Rep. 2018 Apr; 17 (4): 5213–5221. doi: 10.3892/mmr.2018.8476.

43. Jang H.I., Lim S.H., Lee Y.Y., Kim T.J., Choi C.H., Lee J.W., Kim B.G., Bae D.S. Perioperative administration of propranolol to women undergoing ovarian cancer surgery: A pilot study. Obstet Gynecol Sci. 2017 Mar; 60 (2): 170–177. doi: 10.5468/ogs.2017.60.2.170.

44. Stenvang J., Kumler I., Nygard S.B., Smith D.H., Nielsen D., Brunner N., Moreira J.M. Biomarker-guided repurposing of chemotherapeutic drugs for cancer therapy: a novel strategy in drug development. Front Oncol. 2013 Dec 25; 3: 313. doi: 10.3389/fonc.2013.00313.

45. Horisberger K., Erben P., Muessle B., Woernle C., Stroebel P., Kaehler G., Wenz F., Hochhaus A., Post S., Willeke F., Hofheinz R.D.; MARGIT (Mannheimer Arbeitsgruppe für Gastrointestinale Tumoren). I expression correlates to response to neoadjuvant irinotecan- based chemoradiation in rectal cancer. Anticancer Drugs. 2009 Jul; 20 (6): 519–24. doi: 10.1097/CAD.0b013e32832b53ff.

46. Lan H., Li Y., Lin C.Y. Irinotecan as a palliative therapy for metastatic breast cancer patients after previous chemotherapy. Asian Pac J Cancer Prev. 2014; 15 (24): 10745–8.

47. Kumler I., Brunner N., Stenvang J., Balslev E., Nielsen D.L. A systematic review on topoisomerase 1 inhibition in the treatment of metastatic breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2013 Apr; 138 (2): 347–58. doi: 10.1007/s10549-013-2476-3.


Для цитирования:


Савинкова А.В., Жидкова Е.М., Тилова Л.Р., Лаврова М.Д., Лылова Е.С., Кузин К.А., Портянникова А.Ю., Максимова В.П., Холодова А.В., Власова О.А., Фетисов Т.И., Кирсанов К.И., Белицкий Г.А., Якубовская М.Г., Лесовая Е.А. ВАРИАНТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕРАПИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. Сибирский онкологический журнал. 2018;17(3):77-87. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2018-17-3-77-87

For citation:


Savinkova A.V., Zhidkova E.M., Tilova L.R., Lavrova M.D., Lylova E.S., Kuzin K.A., Portyannikova A.Y., Maximova V.P., Kholodova A.V., Vlasova O.A., Fetisov T.I., Kirsanov K.I., Belitskiy G.A., Yakubovskaya M.G., Lesovaya E.A. VARIANTS AND PERSPECTIVES OF DRUG REPURPOSING FOR CANCER TREATMENT. Siberian journal of oncology. 2018;17(3):77-87. (In Russ.) https://doi.org/10.21294/1814-4861-2018-17-3-77-87

Просмотров: 262


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-4861 (Print)
ISSN 2312-3168 (Online)