Результат интеллектуальной деятельности: Средство, обладающее противоопухолевым действием в отношении опухоли легких

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для лечения злокачественных новообразований легких.

Несмотря на широкий спектр современных препаратов для лекарственной терапии рака, до настоящего времени существует проблема их высокой токсичности, что обусловливает поиск противоопухолевых агентов, которые избирательно подавляют или ингибируют рост неопластических клеток.

В течение последних десятилетий сообщалось о многих дериватах бензимидазола с выраженной противоопухолевой активностью из-за его структурного сходства с встречающимися в природе нуклеотидами (см. Tahlan S, Kumar S, Kakkar S, Narasimhan B. Benzimidazole scaffolds as promising antiproliferative agents: a review. BMC Chem. 2019; 13(1): 66. Published 2019 May 15. doi: 10.1186/s13065-019-0579-6).

Для химиотерапии злокачественных новообразований разработаны и введены в клиническую практику препараты на основе бензимидазола. Так, препарату Veliparib (ABT-888) в 2016 году FDA присвоило статус орфанного препарата для немелкоклеточного рака легкого (см. https://adisinsight.springer.com/drugs/800028802). Механизм его действия заключается в ингибировании поли(ADP-рибоза)полимеразы (PARP) -1 и -2, тем самым подавляя восстановление ДНК и потенцируя цитотоксичность повреждающих ДНК агентов (см. Penning TD, Zhu G-D, Gandhi VB, Gong J, Liu X, Shi Y, Klinghofer V, Johnson EF, Donawho CK, Frost DJ, Bontcheva-Diaz V, Bouska JJ, Osterling DJ, Olson AM, Marsh KC, Luo Y, Giranda VL. Discovery of the Poly(ADP-ribose) Polymerase (PARP) Inhibitor 2-[(R)-2-Methylpyrrolidin-2-yl]-1H-benzimidazole-4-carboxamide (ABT-888) for the Treatment of Cancer. J Med Chem. 2009; 52: 514).

В последних исследованиях показана антипролиферативная активность различных замещенных производных бензимидазола по отношению к различным линиям раковых клеток, таким как HCT116, MCF7, HeLa, HepG2, A549 и A431 (см. Tahlan S, Kumar S, Kakkar S, Narasimhan B. Benzimidazole scaffolds as promising antiproliferative agents: a review. BMC Chem. 2019; 13(1): 66. Published 2019 May 15. doi: 10.1186/s13065-019-0579-6).

Имидазолы, являющиеся структурной частью бензимидазола, обладают противоопухолевым действием за счет взаимодействия с ДНК посредством ковалентных или нековалентных взаимодействий (электростатических, интеркаляции и связывания с бороздками), тем самым останавливая деление клеток (см. Ali I, Lone MN, Aboul-Enein HY. Imidazoles as potential anticancer agents. Medchemcomm. 2017; 8(9): 1742-1773. Published 2017 Apr 13. doi: 10.1039/c7md00067g). По сравнению с другими гетероциклическими молекулами, имидазолы легко связываются с молекулами белка, и некоторые лекарственные препараты имидазола в высоких концентрациях напрямую ингибируют синтез основных компонентов клеточной мембраны без вмешательства стеринов и сложных эфиров стеролов. Несколько имидазолов - дакарбазин, темзоломид, золедроновая кислота, меркаптопурин, нилотиниб, типифарниб и другие используются в онкологических клиниках для лечения различных видов рака.

Новые комплексы производных имидазола - 2- (1-метил-5-нитроимидазол-2-ил) этанола и переходных металлов (Au, Pd, Pt) с беренилом обнаружили цитотоксичность в отношении культуры клеток рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231 (см. Czarnomysy R, Radomska D, A, Hermanowicz JM, Prokop I, Bielawska A, Bielawski K. Evaluation of the Anticancer Activities of Novel Transition Metal Complexes with Berenil and Nitroimidazole. Molecules. 2020 Jun 21; 25(12): 2860. doi: 10.3390/molecules25122860. PMID: 32575817; PMCID: PMC7355748). Комплексы платины и палладия вызывают снижение жизнеспособности клеток рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-231 в большей степени, чем цисплатин, и имеют более низкую цитотоксичность на нормальных эпителиальных клетках молочной железы MCF-10A, чем на опухолевых клетках. Полученные комплексы избирательно концентрируются в митохондриях опухолевых клеток из-за характерного для них повышенного мембранного потенциала, который может объяснять их высокую проапоптотическую активность. Также были задокументированы активность синтезированных соединений против топоизомеразы типа IIα и их повышенное влияние на дефрагментацию ДНК, а также индуцирование изменения аутофагосом и ингибирование роста опухоли в моделях ксенотрансплантатов клеток рака молочной железы.

Производное бензимидазола дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола имеет широкий спектр биологической активности, в том числе, показан его противоопухолевый и антиметастатический эффект на модели меланомы В16 (см. Комарова Е.Ф., Шихлярова А.И., Брагина М.И., Ширнина Е.А., Бартенева Т.А., Коробейникова Е.П., Ванжа Л.В., Позднякова В.В., Максимов А.Ю., Спасов А.А., Дашкова И.Р., Морковник А.С., Жуковская О.Н., Анисимова В.А. Оценка противоопухолевой активности антиоксиданта эноксифол на модели меланомы В16 в эксперименте Известия Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2017 г. №3-2, С. 67-73; см. Патент РФ 2632703 С1, опубл. 09.10.2017, Бюл. №28).

Фармакологическая субстанция дигидробромид-2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламино-этилимидазо-[1,2-a]бензимидазол (эноксифол) при введении внутрижелудочно мышам оказывала незначительное торможение (48,7%) на рост экспериментальной меланомы В16 в дозе 220 мг/кг, не влияя на продолжительность жизни животных-опухоленосителей. Однако, было показано выраженное ингибирующее действие дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола на метастатические узлы в легких (индекс ингибирования метастазирования составил 75,5%). Недостаточное торможение роста первичного очага подкожно перевитой меланомы и значительное антиметастатическое действие дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола возможно обусловлено, несмотря на единое происхождение первичного и метастатического очага, различной локализацией экспериментальной меланомы В16.

Техническим результатом изобретения является средство, обладающее противоопухолевым действием при внутрижелудочном введении.

Технический результат достигается дигидробромидом 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола.

Исследование противоопухолевой активности.

Исследование противоопухолевой активности дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола проведено на мышах-самках линии C57B 1/6j. Подкожно экспериментальным животным была привита эпидермоидная карцинома легких Льюиса (LLC), для которой характерно 100%-е спонтанное метастазирование в легкие. Введение препарата осуществляли внутрижелудочно.

Все манипуляции с животными, в том числе выведение из эксперимента, осуществляли в соответствии с правилами, принятыми «Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» (Страсбург, 1986).

Поддержание и перевивку опухолевого штамма осуществляли в соответствии с общепринятыми методами. Инокуляцию опухолевых клеток проводили внутримышечно в правую заднюю конечность каждой мыши в количестве 10⁶ клеток в 0,1 мл физиологического раствора.

Раствор дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола в физиологическом растворе (0,5 мл), приготовленный ex tempore, вводили мышам внутрижелудочно с помощью назогастрального зонда в разовой дозе 220 мг/кг 1 раз в день в течение 10 дней, через 48 часов после перевивки эпидермоидной карциномы легких Льюис (LLC). Определяли степень противоопухолевой активности дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола по стандартным показателям: объем опухоли и увеличение продолжительности жизни (Т/С%), рассчитанное как соотношение средней продолжительности жизни животных, подвергнутых терапии, к контрольным показателям.

Контрольную группу составляли животные с перевитой эпидермоидной карциномой легких Льюис (LLC), которым внутрижелудочно вводили физиологический раствор, в аналогичных объемах (0,5 мл) и по той же схеме, что и дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола.

Процедура была проведена 42 животным. Индекс торможения роста опухоли (ТРО, %) карциномы легкого Льюис LLC дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола в описанных условиях на 14-е сутки после окончания лечения составил 77,5% и объем опухоли меньше в 2,2 раза в сравнении с контролем, а также Т/С составил 162,3%. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Можно заключить, что фармакологическая субстанция дигидробромид 2-(3,4-дигидроксифенил)-9-диэтиламиноэтилимидазо[1,2-a]бензимидазола при внутрижелудочном применении достоверно увеличивает продолжительность жизни животных и снижает скорость роста первичной опухоли карциномы легкого Льюис LLC.