Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЗЛОКАЧЕСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальным исследованиям в онкологии, и может быть использовано для предотвращения опухолевого процесса на ранних стадиях развития у крыс.

Профилактика злокачественных новообразований относится к числу наиболее сложных и актуальных медико-социальных проблем. Несмотря на определенные успехи, достигнутые в диагностике и лечении рака, показатели заболеваемости и смертности от этой патологии продолжают расти (8).

Комплекс традиционных мер первичной профилактики злокачественных новообразований предусматривает исключение или уменьшение влияния на организм тех факторов, которые являются канцерогенными и способствуют развитию рака (2, 5, 6, 18). В настоящее время выделяют следующие разделы первичной профилактики рака: онкогигиеническую, биохимическую, медико-генетическую, иммунобиологическую и эндокринно-возрастную профилактику, а также просветительную и воспитательную противораковую работу (10).

Недостаточно изученным направлением в профилактике опухолей остается химиопрофилактика - торможение канцерогенеза при помощи веществ с противоопухолевой активностью. Важным моментом этого направления является раскрытие основных механизмов антиканцерогенного действия потенциальных профилактических средств с целью решения вопроса об их применении в качестве «универсальных» химиопрофилактических средств или средств «нацеленной» профилактики злокачественных новообразований (1).

Известен способ профилактики рака в эксперименте (11). В качестве профилактического средства автор применял иммунотерапию: опухолевый и эмбриональный экстракты. При этом образуются высокие концентрации цитотоксических противоопухолевых антител и проиммунизированных Т-лимфоцитов, которые способны лизировать циркулирующие в сосудистом русле опухолевые комплексы и предотвратить дальнейшее образование микрометастазов. Специфика окружающей опухолевые клетки среды внутри сосуда создает более благоприятные условия для цитолиза, чем вне сосуда. Поэтому активировав противоопухолевый Т-клеточный и гуморальный иммунитет опухолевыми и/или эмбриональными экстрактами после радикальной операции, можно без химио- и лучевой терапии значительно повысить безрецидивный период.

Недостатком этого способа является то, что для создания вакцины необходимо наличие первичной опухоли. Кроме того, воздействие начинали после оперативного удаления опухоли. Доказана неэффективность применения экстрактов из опухолевой и эмбриональной ткани в качестве средств монотерапии агрессивных форм опухолей. Выживаемость животных в этой группе через 150 дней наблюдения составила 35%.

Среди относительно небольшого числа веществ, антиканцерогенный эффект которых можно считать в той или иной степени доказанным, являются две группы средств: нестероидные противовоспалительные препараты и препараты с антиоксидантной активностью.

Известен способ профилактики рака при помощи нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) (17). Антиканцерогенную активность НПВП связывают со способностью подавлять фермент циклооксигеназу (ЦОГ) и соответственно блокировать синтез простагландинов из арахидоновой кислоты. При этом доказано, что основное значение имеет активность препаратов в отношении изофермента ЦОГ - 2, гиперэкспрессия которого обнаружена при злокачественных новообразованиях (9, 21, 22).

Недостатком способа является то, что применяемые НПВП обладают антиканцерогенной активностью преимущественно в отношении рака толстой кишки. Кроме того, длительное использование традиционных неселективных НПВП ограничивается их токсичностью.

Интерес к веществам с антиоксидантным действием обусловлен той важной ролью, которую играет антиоксидантная система организма в процессе канцерогенеза. По современным представлениям ее несостоятельность вызывает нарушение обезвреживания и элиминации свободнорадикальных и перекисных соединений и способствует инициации цепи событий, приводящих к злокачественной трансформации (12).

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому являются способы профилактики рака путем использования антиоксидантов: бета-каротина, витаминов Е, С, селена (3), (4), (13), (14, 15), (20). Получены убедительные доказательства о наличии связи между низкой обеспеченностью организма человека этими микронутриентами и высоким риском развития злокачественных новообразований. Выявлено, что одновременное применение витаминов Е, С, бета-каротина и селена расширяет спектр их химиопрофилактической активности. Показано синергическое взаимодействие микронутриентов, позволяющее в два раза снизить дозу каждого вещества при комбинированном применении, что уменьшает риск возникновения побочных и токсических эффектов при их длительном профилактическом использовании.

Несмотря на значительное количество проведенных исследований, посвященных изучению химиопрофилактических свойств антиоксидантов, остается еще немало нерешенных вопросов. Наиболее важными из них являются определение спектра антиканцерогенной активности отдельных антиоксидантов и оптимального режима профилактического применения.

В настоящее время разработан препарат «Цитохром С», который представляет собой высокомолекулярное железопорфириновое соединение - конъюгированный белок, по структуре близкий к гемоглобину (состоит из гема и одиночной пептидной цепи). «Цитохром С» играет важнейшую роль в биохимических окислительно-восстановительных процессах практически у всех аэробных организмов. Эти реакции происходят с участием двух митохондриальных ферментов: цитохромоксидазы и цитохромредуктазы. Гем проявляет свойства либо донора, либо акцептора электронов. Он обладает высокой химической активностью в отношении утилизации кислородных радикалов, таких как супероксид или перекись водорода, которая является сильным окислителем. Метаболиты гема действуют как "ловушки" для пероксидного радикала. Гемсодержащий цитохром С обладает способностью к нейтрализации свободных кислородных радикалов в определенных окислительно-восстановительных процессах.

Известен способ воспроизведения модели у крыс путем перевивки в подкожную клетчатку опухолевого штамма лимфосаркомы (ЛФС) Плисса. ЛФС Плисса перевивается в 75-100% случаев (7).

Целью изобретения является разработка способа предотвращения опухолевого процесса на ранних стадиях развития у белых беспородных крыс с использованием препарата «Цитохром С».

Поставленная цель достигается тем, что в течение часа после перевивки опухоли начинают внутрибрюшинное введение «Цитохрома С» по лечебно-профилактической схеме в разовой дозе 1,6 мг/кг, прерывисто - 5 дней ежедневное введение препарата, 2 дня - перерыв, продолжительность воздействия 10 недель.

Изобретение «Способ предотвращения развития злокачественного процесса в эксперименте» является новым, так как оно неизвестно в области экспериментальных исследований в онкологии о профилактике и лечении опухолевого процесса у крыс.

Новизна изобретения заключается в том, что «Цитохром С» вводится крысам внутрибрюшинно в разовой дозе 1,6 мг/кг один раз в день по прерывистой схеме 5 дней лечение Цитохромом, 2 дня - перерыв, в течение 10 недель от подкожной перевивки лимфосаркомы Плисса с целью предотвращения развития онкологической патологии у экспериментальных животных.

Изобретение «Способ предотвращения развития злокачественного процесса в эксперименте» является промышленно применимым, так как может быть использовано в дальнейших клинических исследованиях в научно-исследовательских учреждениях онкологического профиля, в качестве профилактического и лечебного (на ранних стадиях развития опухолевого процесса) средства у больных с риском развития онкологической патологии.

«Способ предотвращения развития злокачественного процесса в эксперименте» выполняется следующим образом.

Все манипуляции с животными производятся в боксе. Инструменты, посуду, руки дезинфицируют общепринятым способом. Ассистент фиксирует крысу спиной вверх, удаляет шерсть в области спины под правой лопаткой, смазывает кожу 5%-ным спиртовым раствором йода. Экспериментатор подкожно вводит набранную в шприц взвесь лимфосаркомы Плисса в физиологическом растворе. Затем извлекает иглу и место введения плотно прижимает ватным тампоном, смоченным в 70% спирте с небольшим добавлением йода, на 1 мин, чтобы исключить вытекание вводимой взвеси. Далее в течение 1 ч после перевивки экспериментатор вводит животным из лечебно-профилактической группы внутрибрюшинно необходимый объем «Цитохрома С». Введение препарата повторяется ежедневно 1 раз в день в течение 5 рабочих дней. Последующие два дня (суббота, воскресенье) - перерыв. Применение препарата по прерывистой схеме осуществляется в течение 10 недель. Контролем служат крысы без воздействия с подкожно перевитой лимфосаркомой Плисса.

Процедура была проведена 10 животным.

У 40% крыс лечебно-профилактической группы опухоли не вышли (табл. 1). У 60% опухоли возникали, но со временем регрессировали (табл. 2). Об этом свидетельствовал коэффициент φ - средняя удельная скорость роста опухоли, который является интегральным показателем, характеризующим ее рост на всем интервале и определяется по формуле:

φ(t₁,t₂)=(In F (t₂)/F (t₁))/(t₂-t₁),

где F (t₁) - объем опухоли в начале интервала; F (t₂) - объем опухоли в конце интервала; t₂-t₁ - временной интервал.

Причем в 40% случаев с полным выздоровлением крыс, 1 крыса - пала (20%). У павшей крысы опухоль несмотря на свои значительные размеры стала за время применения «Цитохрома С» мягкой флюктуирующей и к концу жизни животного вся вытекла. То есть «Цитохром С» вызывал выраженные некротические процессы опухолевой ткани, с последствиями которых организм животного не справился самостоятельно. В контрольной группе крыс опухоли вышли у всех 100% животных (табл. 1).

Скорость роста опухоли (φ) у крыс из лечебно-профилактической группы за весь период наблюдения была меньше, чем у контроля (табл. 2).

Эффективность экспериментальной терапии оценивали по проценту торможения роста опухоли (ПТРО) и коэффициенту эффективности терапии (γ).

ПТРО=(К-Оп)/К×100, где К - средний объем опухолей у крыс контрольной группы, Оп - средний объем опухолей у крыс опытной группы.

γ=К(контроль)/К(опыт), где К - коэффициент изменения объема опухоли; K=Vt/Vo, где Vt - объем опухоли после проведения терапии в исследуемые сроки; Vo - начальный объем опухоли.

На 8 сутки эксперимента у крыс из лечебно-профилактической группы размеры подкожной опухоли Плисса были значительно больше контрольных величин (табл. 3). На 10 сутки размеры опухолей из обеих групп сравнялись и практически не отличались друг от друга до 16 суток эксперимента включительно. С 20 суток опухоли у крыс из лечебно-профилактической группы начали интенсивно регрессировать (табл. 3). При оценке противоопухолевой эффективности «Цитохрома С» было найдено, что эффективность лечения была минимальной - на 8 и 13 сутки эксперимента и максимальной - в конце периода наблюдения - 20 и 23 сутки (табл. 3).

Следовательно, «Цитохром С», применяемый по лечебно-профилактической схеме, обладал выраженным противоопухолевым эффектом. В 40% случаев препарат предотвращал развитие лимфосаркомы Плисса, в 60% опухоли возникали, но в последующем, с 20 суток, подвергались регрессу, из них у 2/3 животных - с полным выздоровлением и у 1/3 животных - с выраженным лизисом опухолевой ткани.

Технико-экономическая эффективность изобретения «Способ предотвращения развития злокачественного процесса в эксперименте» заключается в том, что применение «Цитохрома С» по лечебно-профилактической схеме способствует предотвращению роста опухолей или обратному развитию возникших опухолей у крыс-самцов с подкожно перевитой лимфосаркомой Плисса. Способ прост в применении, экономичен, доступен, предполагает использование препарата российского производства.

Литература

1. Александров В.А., Беспалов В.Г. Принципы и перспективы химиопрофилактики рака // Вопр. онкологии. - 1991. - №4. - С. 387-393.

2. Анисимов В.Н., Попович И.Г., Забежинский М.А., Пискунова Т.С., Тындык М.Л., Виноградова И.А., Букалев А.В., Веснушкин Г.М., Дерябина О.Н., Плотникова Н.А. Геропротекторные и антиканцерогенные свойства мелатонина // Сборник материалов XVIII Российского национального конгресса «Человек и лекарство». - М., 2011, С. 413.

3. Болиева Л.З. Экспериментально-клиническое обоснование применения микронутриентов и нестероидных противовоспалительных препаратов в профилактике злокачественных новообразований / Дис. на соиск уч. ст док. мед. наук. - Старая Купавна. - 2005. - 248 с.

4. Букин Ю.В. Витамины и бета-каротин в профилактике злокачественных новообразований (итоги и перспективы) // Вопр. питания. - 1993. - №4. - С. 912.

5. Забежинский М.А. Принципы первичной профилактики рака. / Практическая онкология. - 2011. - т. 12. - №2. - С. 57-61.

6. Ильницкий А.П. Солнце - это серьезно (о профилактике рака кожи) / Вместе против рака. - 2004. - №2. - С. 12-16.

7. Ларионов Л.Ф. Химиотерапия злокачественных опухолей. - М.: Медгиз. - 1962. - 463 с.

8. Максимова Т.М., Белов В.Г. Заболеваемость злокачественными новообразованиями и смертность от них в России и некоторых зарубежных странах. Проблемы соц. гигиены, здравоохр., медицины. - 2012. - №1. - С. 9-12.

9. Насонов Е.Л. Специфические ингибиторы циклооксигеназы (ЦОГ)-2, решенные и нерешенные проблемы // Клиническая фармакология и терапия. - 2000. - №9. - С. 57-64.

10. Плисе Г.Б., Забежинский М.А. Этапы становления и основные направления исследований в области первичной профилактики рака в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова. / Вопр. онкол. - 2013. - т. 59. - №1. - С. 6-8.

11. Самсония М.Д. Изучение влияния опухолевого и эмбрионального экстрактов на безрецидивную выживаемость крыс после удаления лимфосаркомы Плисса / дис. на соис. уч. ст. кан. биол. наук. - С-Пб. - 2004. - С. 240.

12. Якубовская Р.И. Современные представления о молекулярных механизмах канцерогенеза и опухолевой прогрессии как основа для разработки новых методов терапии злокачественных новообразований // Российский онкологический журнал. - 2000. - №2. - С. 42-50.

13. Bonelli L., Conio М, Massa P. Chemoprevention with antioxidants of metachronous adenomas of the large bowel // Cancer Prevention and Control. - 1998. - Vol. 100. - P. 351.

14. Clark L.C., Dalkin В., Krongrad A. Decreased incidence of prostate cancer with selenium supplementation: Results of a double-blind cancer prevention trial // Br. J. Urol. - 1998. - Vol. 81. - P. 730-734.

15. Clark L.C., Combs G.F., Turnbull B.W. Effects of selenium supplementation for cancer prevention in patients with carcinoma of the skin // JAMA. - 1996. - Vol. 276. - P. 1957-1963.

16. Greenberg E.R., Baron J.A., Tosteson T.D. A clinical trial of antioxidant vitamins to prevent colorectal adenoma: Polyp Prevention Study Group // N. Engl. J. Med. - 1994. -Vol. 331. - P. 141-147.

17. Greenberg E.R. and Baron J.A. Aspirin and other nonsteroidal antiinflammatory drugs as cancer-preventive agents // Principles of Chemoprevention / Stewart B.W., McGregor D. and Kleihues P., eds. - Lyon, I ARC. - IARC Sci. Publ. - №139. - 1996. - P. 91-98.

18. M. Hakama, V. Beral, J.W. Cullen, D.M. Parcin. / Evaluating Effectiveness of Primary Prevention of Cancer - Lyon: IARC. - IARC Sci. Publ. - 1990. - №103. - P. 206.

19. Hwang D., Scollard D., Byrne J., Levine E. Expression of Cyclooxygenase-1 and Cyclooxygenase-2 in human breast cancer // J. Natl. Cancer Inst - 1998. - Vol. 90. - №6. - P. 455-460.

20. Kaegi E. Unconventional therapies for cancer: 5. Vitamins А, С and E // Canadian Med. Ass. J. - 1998. - Vol. 158. - P. 1483-1488.

21. Reddy B.S., Rao C.V. & Seibert K. / Evaluation of cyclooxygenase-2 inhibitor for potential chemopreventive properties in colon carcinogenesis // Cancer Res. - 1996. - Vol. 56. - P. 4566-4569.

22. Sheehan K.M., Sheehan K., O′Donoghue D.P., MacSweeney F., Conroy R.M., Fitzgerald D.J., Murray F.E. The relationship between cyclooxygenase-2 expression and colorectal cancer // JAMA. - 1999. - Vol. 282. - №13. - P. 1254-1257.