3.2.2. Противоопухолевые препараты
Довольно большую группу химиотерапевтических средств в настоящее время составляют противоопухолевые препараты
Наряду со специфическим воздействием на опухолевые клетки эти препараты, к сожалению, влияют и на здоровые ткани и системы организма, вызывая развитие побочных эффектов.
Доклиническое токсикологическое исследование нового вещества с противоопухолевой активностью должно проводиться с учетом известных токсических эффектов препаратов, принадлежащих к той же группе по механизму действия.
Исходя из химической структуры, источников получения и механизма действия, противоопухолевые препараты делятся на следующие группы [37].
I. Алкилирующие вещества.
II. Антиметаболиты.
III. Синтетические противоопухолевые препараты разных химических групп.
IV Алкалоиды и другие вещества растительного происхождения, оказывающие цитостатическое действие.
V. Противоопухолевые антибиотики.
VI. Ферменты, применяемые для лечения онкологических заболеваний.
VII. Интерфероны и интерлейкины.
VIII. Гормональные препараты и их антагонисты, применяемые преимущественно при лечении онкологических заболеваний.
Методические указания по изучению общетоксического действия противоопухолевых фармакологических веществ, составленные Михайловой Л.М. и соавт., содержат требования к такого рода исследованиям. Основной особенностью этой группы препаратов авторы считают двухэтапность доклинического токсикологического исследования [114]:
I этап, предварительный, представляет систему токсикологической программы под названием "мини-токси", предусматривающую решение вопроса о целесообразности и перспективности дальнейшего токсикологического изучения нового препарата и продвижения его в клинику. При изучении токсичности по программе "мини-токси" препарат характеризуется по 4 основным тестам:
1) изучение острой токсичности,
2) изучение местнотканевых реакций,
3) изучение лимитирующей токсичности,
4) биологическая стандартизация по токсичности и пирогенности.
В результате этих исследований препарат получает основную токсикологическую характеристику "токсикологический паспорт", в котором заложены количественная и качественная оценки нового противоопухолевого препарата.
II этап представляет собой расширенное исследование токсичности по "полной программе", предусматривающее доклиническое изучение безвредности лекарственных препаратов в соответствии с требованиями Минздрава России [113].
Полностью поддерживая постулаты, изложенные в представленных Методических указаниях [114], хотелось бы остановиться на некоторых особенностях изучения токсичности этой группы лекарственных средств.
Прежде всего, при изучении токсичности противоопухолевых препаратов необходимо отметить влияние их на органы и системы организма, повреждение которых приводит животных к гибели в отдаленные сроки после однократного введения. В связи с этим при изучении острой токсичности данных препаратов на мелких лабораторных животных нельзя ограничиваться только показателем ЛД50. Всех животных необходимо подвергать некропсии с обязательным гистологическим исследованием внутренних органов. Токсичность этой группы соединений желательно оценить и на крупных лабораторных животных при однократном применении. Сравнение результатов, полученных в острых опытах на мелких и крупных лабораторных животных, поможет более точно прогнозировать проявление токсических эффектов в клинике.
Примером такого подхода к токсикологическому исследованию нового противоопухолевого препарата может быть доклиническое изучение спиробромина, предложенного ЦХЛС-ВНИХФИ в качестве противоопухолевого средства [112].
Изучение токсичности спиробромина при однократном введении было проведено на мышах, крысах, кроликах, собаках и кошках.
LD50 для мышей составляет 710,0 (680,7-г740,5) мг/кг, для крыс -820 (711,2^-945,5) мг/кг.
Изменения в поведении и общем состоянии животных отмечали после введения препарата в дозе 600-700 мг/кг.
Животные становились вялыми, мышечный тонус уменьшался, развивались тремор, судороги, одышка.Срок наступления летального исхода определялся дозой спироб- ромина. Интоксикация развивалась уже в первый день после введения препарата в высоких дозах, и животные погибали через 2-3 сут. Остановка дыхания предшествовала остановке сердца. У животных, павших в течение 5-12 дней после однократного введения препарата, наблюдались снижение массы тимуса, селезенки, семенников и увеличение надпочечных желез; макроскопическое исследование выявило гиперемию и кровоизлияния по ходу желудочно-кишечного тракта. Гистологическое исследование внутренних органов показало, что количество жировых клеток в красном костном мозге увеличено, в селезенке - ретикулярная гиперплазия и сужение реактивных центров, мозговой и корковой слои тимуса плохо различимы, эпителиальные клетки увеличены в размере.
У кроликов после однократного внутривенного введения спиробро- мина в дозе 300 мг/кг через 2-5 дней развивалась адинамия. Масса тела животных уменьшалась на 300-400 г. Через 2-3 нед животные возвращались к исходному состоянию.
Собаки переносили однократное внутривенное введение спиробро- мина в дозах до 50 мг/кг без видимых изменений в поведении и состоянии. Однако проведенные исследования состояния сердечнососудистой системы у собак показали значительное снижение артериального давления и синусовую брадикардию после однократного введения в дозе 50 мг/кг. При повторном введении препарата кроме брадикардии наблюдались уменьшение вольтажа желудочкового комплекса и инверсия зубцов Т и Р.
Учитывая кардиотропность спиробромина, его влияние на сердечнососудистую систему было изучено на кошках. У наркотизированных кошек при внутривенном введении спиробромина в дозе 10-25 мг/кг отмечено непродолжительное снижение артериального давления на 10- 15 мм рт.ст. Введение препарата в дозе 50 мг/кг приводило к снижению артериального давления на 25- 40 мм рт.ст. Через 15-20 мин уровень давления нормализовался.
Параллельно со снижением давления наблюдались учащение и углубление дыхания.При изучении хронической токсичности потенциального противоопухолевого препарата необходим полный объем исследований состояния гомеостаза животных - с обращением особого внимания на те органы или системы, патология которых была выявлена при изучении его острой токсичности.
Противоопухолевые препараты часто обладают кумулятивным эффектом, поэтому необходимо изучение их материальной и функциональной кумуляции при оценке токсичности нового вещества.
Кроме того, противоопухолевые препараты, как правило, при-
меняются в комплексе с другими лечебными мероприятиями, такими как хирургическое лечение и лучевая терапия, что может усилить токсические эффекты препаратов, выявленные при изучении на интактных животных. Все эти моменты необходимо учитывать при решении вопроса о применении препаратов в онкологической практике.
Особую роль играет совместимость лекарственных препаратов при комбинации нескольких противоопухолевых средств. Поскольку метаболизм многих лекарственных препаратов происходит в печени, особое внимание при изучении токсичности нового противоопухолевого вещества должно быть уделено его влиянию на функциональное состояние печени у экспериментальных животных.
Так, при биохимическом анализе сыворотки крови крыс, в течение 24 дней получавших спиробромин в дозе 26 мг/кг (1/32 LD50), было обнаружено повышение активности щелочной фосфатазы и трансаминаз. Препарат в дозе 52 мг/кг (1/16 LD50) кроме указанных реакций изменял содержание сахара в крови. Через месяц после отмены препарата все биохимические показатели крови нормализовались.
В сыворотке собак, получавших спиробромин, наряду с изменениями, обнаруженными у крыс, было отмечено в крови повышенное содержание холестерина и сниженное содержание белка за счет а- фракции.
Исследование влияния спиробромина на неспецифические ферментные системы печени крыс с помощью гексеналовой пробы выявило, что повторное введение препарата в высоких дозах способствует существенному усилению действия гексенала (табл.
23).Таблица 23 - Влияние внутривенного введения крысам спиробромина на продолжительность сна, вызванного гексеналом
Доза спиробромина | Продолжительность сна, мин | |||
Однократное введение | Повторное введение | |||
Самцы | Самки | Самцы | Самки | |
1/4 LD50 | 31,6 (19,8ч-43,4) | 25,6 (19,6431,6) | 31,4 (22,9439,9) | 25,8 (12,6439,0) |
1/2 LD50 | 28,8 (19,5438,1) | 28,0 (19,0437,0) | 36,7 (31,6441,8) | 35,7 (26,1445,3) |
Контроль (1 мл изотонического раствора NaCl) | 22,6 (15,7429,6) | 22,8 (21,3424,3) | 19,6 (15,9423,3) | 25,1 (20,9429,3) |
Несмотря на то, что положительная гексеналовая проба и другие изменения в биохимических показателях крови отмечались у животных при введении достаточно высоких доз препаратов, влияние спиробромина на функциональное состояние печени необходимо учитывать при совместном применении этого препарата с другими лекарственными средствами.
При изучении токсичности новых потенциальных противоопухолевых препаратов следует особое внимание обращать на их местнораздражающее действие. Являясь цитостатиками, противоопухолевые препараты могут вызывать повреждение тканей в области введения. Иногда эти свойства используют для местного разрушения опухоли. Однако на доклиническом токсикологическом этапе исследований необходимо изучить все возможные последствия такого воздействия.
Иллюстрацией вышесказанному служат наши исследования проспи- диновой мази [47].
Проспидин является цитостатиком, нашедшим применение в качестве противоопухолевого средства при лечении рака гортани, глотки, па- пилломатоза верхних дыхательных путей и других злокачественных новообразований [173].
Вначале проспидин применялся в виде растворов для парентерального или местного применения для обкалывания новообразования. Затем была разработана новая лекарственная форма проспидина в виде мази 50% концентрации.
Изучение на кроликах местного и резорбтивного действия про- спидиновой мази при применении в разных дозах в течение месяца показало, что на коже в месте аппликации мази со 2-6-го дня ее применения развивалась гиперемия, переходящая в некроз. Скорость развития некроза находилась в прямо пропорциональной зависимости от величины дозы. При микроскопическом исследовании пораженных участков кожи через 1 сут после заключительной аппликации мази у всех подопытных животных отмечено отторжение некротизированного эпидермиса мышечных волокон, отмечались обширные очаги лейкоцитарной инфильтрации.
После прекращения применения препарата происходило отторжение струпа и полная регенерация эпидермиса. Полная эпителизация кожи с восстановлением волосяного покрова происходила в течение 6-8 нед. У животных, получавших препарат в максимальной дозе (100 мг/кг), через 2 мес после окончания применения мази на коже оставался нежный рубчик или легкая гиперпигментация.
Микроскопическое исследование кожи через 2 мес после окончания курса применения проспидиновой мази показало полную регенерацию
эпителиального покрова, соответствующего структуре многослойного плоского эпителия.
Проспидиновая мазь во всех изученных дозах при длительном местном применении не оказывала токсического действия на организм кроликов, что было подтверждено клиническими, лабораторными и патоморфологическими исследованиями.
Однако не всегда местно-раздражающее действие при применении противоопухолевых препаратов бывает обратимым.
При токсикологическом изучении противоопухолевого препарата спиробромина было показано, что его местно-раздражающее действие при внутривенном введении невелико и проявляется только при длительном введении препарата в высоких концентрациях. Однако когда встал вопрос о возможности интравагинального использования спиробромина в клинике, было изучено его местное воздействие при ин- травагинальном введении крольчихам в виде суппозиториев.
Проведенные исследования показали, что такой способ применения спиробромина вызывает в слизистой оболочке влагалища развитие некроза. При патоморфологическом исследовании отмечено, что изменения во влагалище развиваются даже после однократного введения спиробромина. При курсовом применении в патологический процесс вовлекается матка. Через месяц после окончания интравагинального введения спиробромина сохраняются изменения в виде расширения полости матки, отека, гиперемии слизистой оболочки, кровоизлияний, скопления серозной жидкости в полости матки. Такое местное воздействие противоопухолевого препарата должно рассматриваться как опасное и запрещающее его использование при данном методе применения.
Изучение токсичности воспроизведенных противоопухолевых препаратов, так называемых генериков, некоторые исследователи рекомендуют проводить по укороченной схеме [114].
Хотелось бы подробнее остановиться на термине "укороченная схема" для группы противоопухолевых средств, поскольку в настоящее время в России воспроизводится большое количество генериков. Основная задача токсикологической оценки генериков сводится к тому, чтобы показать его идентичность прототипу по показателям токсичности. В связи с этим необходимо проводить сравнительное изучение острой и субхронической токсичности генерика и его прототипа. Учитывая, что большинство воспроизводимых противоопухолевых препаратов обладает высокой токсичностью, схема изучения субхронической токсичности должна включать оценку всех токсических свойств, известных для препарата, зарегистрированного в России. Только идентичность токсических свойств генерика и зарегистрированного препарата дает
основание передать генерик в клинику.
При изучении субхронической сравнительной токсичности должны быть использованы дозы, вызывающие токсические эффекты.
При воспроизводстве противоопухолевых препаратов, особенно зарубежных, нередко допускаются отличия в составе лекарственной формы в силу тех или иных причин, что может привести к изменению токсических свойств генерика.
Особенно важно это иметь в виду в тех случаях, когда генерик воспроизводится другим методом синтеза. Минорные включения (остатки растворителя, примеси и т.п.) могут играть существенную роль при курсовом применении препарата, поэтому длительность введения его в субхроническом эксперименте не должна быть менее 2 нед или нескольких более коротких курсов в соответствии с инструкцией по применению препаратов в клинике. Оценка состояния гомеостаза экспериментальных животных должна включать гематологические, биохимические и обязательно гистологические методы исследования. Особое внимание при изучении токсичности генериков должно быть уделено органам-мишеням или системам-мишеням, поскольку эти органы и патологические процессы, развивающиеся в них, описаны в литературе для препарата, который воспроизвели. Учитывая особенности группы противоопухолевых средств, животные должны быть подвергнуты эвтаназии не только после окончания введения препаратов, но и через 1-2 нед после его отмены. Оценка степени обратимости выявленной патологии также очень важна при решении вопроса о соответствии генерика аналогу, зарегистрированному в России.
Примером такого подхода может быть наше токсикологическое исследование воспроизведенного цисплатина в сравнении с платидиамом, зарегистрированным в России в качестве противоопухолевого средства.
Цисплатин избирательно и длительно ингибирует синтез ДНК по алкилирующему типу, в меньшей степени синтез РНК и белка, в результате чего нарушается жизнедеятельность клеток и блокируется их митотическое деление. Высокочувствительны к препарату ядра гиперплазированных (опухолевых) клеток, но вместе с тем препарат способен взаимодействовать с нуклеопротеидами клеточных ядер нормальных клеток, особенно органов, непосредственно контактирующих с данным веществом, а именно почек. Патологические процессы, развивающиеся в почках при введении цисплатина, являются основным фактором, лимитирующим его применение [153].
При создании цисплатина были использованы собственный химический синтез и лекарственная форма, несколько отличающаяся от зарубежной, хотя и не принципиально.
Исследования токсичности этого препарата были проведены на нескольких видах животных в сравнении с платидиамом (Чехия), зарегистрированном в России [112].
Изучение острой токсичности на мышах показало равную токсичность в группах, получавших цисплатин и платидим в/в однократно. LD50 для цисплатина составляла 12,5 мг/кг, для платидиама- 13 мг/кг.
При изучении хронической токсичности цисплатина его параллельно с платидиамом вводили в/в струйно в дозах 1, 2 и 5 мг/кг 1 раз в день в течение 5 дней. Таких пятидневных курсов было 3 с недельным интервалом после каждого курса. Кроликам препараты также вводили в/в в дозе 0,5 мг/кг в течение 5 дней. Таких курсов было проведено 2 с недельным интервалом между ними. Исследования, проведенные на 70 крысах и 15 кроликах, показали, что при введении как цисплатина, так и платидиама состояние животных находилось в прямой зависимости от дозы введенных препаратов. При введении препаратов в дозе 2 мг/кг состояние животных начало ухудшаться со 2-го курса введения (шерсть приобрела взъерошенный, тусклый вид, диурез снизился, часть животных погибла).
У крыс, получавших препараты в дозе 5 мг/кг, явления интоксикации начали проявляться после 2-3 введений. После 5-го введения часть животных этой группы была забита, оставшиеся погибли через 1-2 дня.
При вскрытии всех подопытных животных отмечались макроскопические изменения в почках. Почки имели неоднородный пестрый цвет с желтоватым оттенком и бугристую поверхность. Отмечалось снижение массы селезенки и тимуса.
С помощью гистологических исследований выявлены дистрофические и некротические изменения в эпителии извитых почечных канальцев со значительным увеличением белковых масс в их просвете. На месте погибших канальцев образовались крупные кисты, наполненные серозной жидкостью. Боуменово пространство в ряде случаев расширено и содержит серозную жидкость. Отмечаются скопление гистоцитар- ных элементов, разрастание соединительной ткани. Просветы прямых канальцев заполнены белковыми массами.
В тонком кишечнике наблюдаются некротические изменения эпителия ворсинок и обнажение собственного слоя слизистой оболочки. В тимусе - гипоплазия, в костном мозге - аплазия, выраженная в большей степени у самок. В нейронах головного мозга - дегенеративные изменения. На фоне гидропического набухания клеток наблюдается растворение Нислевой субстанции с выпадением продуктов коагуляции в виде зерен. Гиперхромные ядра приобретают неправильную, чаще угловатую форму. В отдельных клетках ядро увеличено, очень светлое, округлое.
Встречаются клетки-"тени". Все указанные патологические изменения в большей степени выражены у крыс, получавших 3 курса цисплатина в дозе 2 мг/кг. У животных, обследованных через 1 мес после окончания введения препаратов, на фоне еще выраженных патологических изменений отмечаются восстановительные процессы.
Степень патологии и ее обратимость были одинаковы в группах животных, получавших цисплатин и платидиам.
Применение цисплатина и платидиама у кроликов в дозе 0,5 мг/кг в течение 2 нед вызывало развитие патологических процессов только в почках. Основная патология выражалась в дистрофии и десквамации эпителия извитых канальцев. Степень выявленной патологии одинакова в группах кроликов, получавших цисплатин и платидиам.
Таким образом, сравнительное изучение субхронической токсичности показывает идентичность воспроизведенного препарата его аналогу, применяющемуся в клинике по показателю токсичности.
Суммируя данные литературы и результаты собственных многолетних исследований, следует подчеркнуть важность токсикологического изучения противоопухолевых препаратов на нескольких видах животных, включая собак, а в ряде случаев и кошек. Данные, полученные в экспериментах на животных, позволяют оценить риск возникновения нежелательных токсических эффектов у онкологических больных, разработать схему применения препарата, позволяющую снизить его токсичность при сохранении высокой противоопухолевой активности.
Еще по теме 3.2.2. Противоопухолевые препараты:
- злокачественно трансформированные клетки характеризуются
- Факторы, разрушающие микрофлору
- 13.8. Современные подходы к иммунотерапии опухолей
- Ингибиторы синтеза белка, не образующие аддукты ДНК и РНК
- Общие принципы диагностики
- ОПУХОЛИ КОСТНОГО МОЗГА
- МЕРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СУТЬ БОЛЕЗНИ - НВ S И СЕРПОВИДНОСТЬ
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Способы повышения радиочувствительности.
- Классификация химиопрепаратов.
- Показания к химиотерапии.
- КРАТКИЕ СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- ЛЕЧЕНИЕ
- Кардиотоксичность противоопухолевой химиотерапии
- Индукция цитотоксичности и апоптоза в клеточных линиях меланом при комбинировании фактора некроза опухоли (альнорин) с противоопухолевыми препаратами
- РАЗРАБОТКА ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ РЕКОМБИНАНТНОГО ЦИТОКИНА TRAIL И ЕГО МУТАНТОВ DR5-A И DR5-B С ПОВЫШЕННОЙ СПЕЦИФИЧНОСТЬЮ К РЕЦЕПТОРУ СМЕРТИ DR5
- 355. Антиэметические препараты
- 3.2.2. Противоопухолевые препараты