Daganatellenes GnRH konjugátumok

Terápiás célra főként a GnRH citotoxikus anyagokkal kapcsolt konjugátumait állították elő a közelmúltban. Számos vegyülettel próbálkoztak, ilyenek többek közt a ciszplatin, melfalán, metotrexát, kamptotecin és antraciklin származékok [79]. A citotoxikus anyagok közül a legígéretesebb eredményeket eleinte a doxorubicin, illetve ennek nagyságrendekkel hatásosabb származéka, a 2-pirrolino-doxorubicin konjugátumai mutatták [162].

A Schally és kutatócsoportja által kifejlesztett D-Lys⁶-GnRH-I konjugált doxorubicin (AN-152, később AEZS-108, illetve Zoptarelin-doxorubicin) és a 2-pirollino- doxorubicin származék (AN-207) emlő, prosztata petefészek és méhrákok esetén szignifikáns daganatellenes hatást mutat in vivo [169]. További kísérletek igazolták, hogy

Zoptarelin-doxorubicin és AN-207 esetében a hatóanyagot észterkötéssel egy glutársav összekötő egységen keresztül kapcsolták a D-Lys⁶-GnRH-I lizinjéhez(7. ábra).

7. ábra: A Zopterelin-doxorubicin szerkezete. A D-Lys⁶-GnRH-I fekete, a glutársav összekötő egység kék, a doxorubicin piros színnel van jelölve.

Az észterkötésre jellemző, hogy könnyen hidrolizálhat, az emberi szervezetben általánosan jelenlévő karboxilészteráz enzimek bontani képesek, tehát fiziológiásan kevésbé stabil [171]. Ennek eredménye, hogy a konjugált hatóanyag már a célba jutás előtt felszabadulhat, ezáltal egészséges szöveteken is kifejtve toxikus hatását [79, 172].

Ez számos kérdést vetett fel és bizonytalanságra adott okot, ennek ellenére az észterkötést tartalmazó Zopterelin doxorubicin méhrákok kezelésére klinika III; petefészek, prosztata, mell és húgyúti rákok esetén klinika II fázisba jutott (ClinicalTrials.gov Identifier:

NCT01767155). Ezek az eredmények komoly motivációt adtak további daganatellenes GnRH konjugátumok kifejlesztésére.

G. Mező és kutatócsoportja számos, doxorubicint és daunorubicint tartalmazó GnRH-III konjugátumot állított elő. A GnRH hármas formájának az alkalmazását alapvetően kisebb endokrin hatása indokolja. Konjugátumaikban észter-, hidrazon-, oxim- vagy karbamát kötést tartalmazó összekötő egységet is alkalmaztak, melyek eredményességét emlőrák (MCF-7) és vastagbélrák (HT-29) sejtvonalon hasonlították össze [173]. Tapasztalataik alapján az észter- és a hidrazon-kötést tartalmazó konjugátumok hatásosak, de bomlékonyságuk miatt toxikusabbak is. A karbamát kötést egy p-aminobenziloxikarbonil (PABC) rész beépítésével alakították ki, melyhez további két aminosav (Phe-Lys) is kapcsolódik. Ez a rendszer egy jellegzetes enzim labilis összekötő egységet képez (self immolative spacer), mely kedvező hatóanyag-leadási tulajdonságokkal rendelkezik. Az kötést tartalmazó konjugátumok esetén, az

oxim-OH

kötés nagy stabilitása miatt a hatóanyag nem szabadul fel, ezért a GnRH-III peptidhez kötött módon fejti ki hatását [172]. Ezért az oxim-kötés esetén a terápiás hatás közel két nagyságrenddel magasabb koncentrációban jelentkezik a szabad hatóanyaghoz képest [173], azonban még a magasabb dózis mellett is kedvezőbbek a hatóanyag okozta mellékhatások in vivo [174, 175].

T. Karampelas és munkatársai gemcitabint tartalmazó D-Lys⁶-GnRH-I konjugátumokat állítottak elő, melyekben a hatóanyagot észterkötéssel kapcsolták.

Három fő céljuk volt a gemcitabin konjugálásával: csökkenteni a gemcitabin metabolizmusát, célzott bejuttatást elérni a ráksejtekbe és a gemcitabin-indukált rezisztenciát (nukleozid transzporter hiány) csökkenteni. Konjugátumaik között a konjugálás helye (3’-OH vagy 5’-OH), ezáltal aromás, vagy alifás észterkötés kialakítása, illetve az összekötő rész hossza (glutársav vagy borostyánkősav) volt a különbség.

Hormon rezisztens prosztata tumor sejteken (DU145 és PC3) in vitro és in vivo igazolták, hogy a legjobb konjugátum hatásosabb és több szempontból előnyösebb, mint a szabad gemcitabin [176].

Fotodinámiás kísérletekben bizonyították, hogy a GnRH analógokkal konjugált fototoxikus protoporfirin IX is szelektíven bejuttatható a GnRH-R expresszáló sejtekbe, ezáltal a fénykezelés után jelentkező sejtkárosító hatás a célsejtekre korlátozható [177].

A GnRH nem citotoxikus hatásmechanizmusú vegyületek esetében is bizonyította hatóanyag-szállítóként történő alkalmazásának előnyeit. A kurkuminnal konjugált D -Lys⁶-GnRH-I apoptózis indukáló, tumorellenes hatását mutatták ki GnRH-R expresszáló hasnyálmirigyrák sejteken in vitro és in vivo [178]. A kurkumint glutársav összekötő egységen keresztül, észterkötéssel kapcsolták a peptidhez. A szabad kurkumin hasnyálmirigyrák sejteken nem mutatott tumorellenes hatást, melyben rossz vízoldhatósága jelentős szerepet játszik. Azonban a konjugált kurkumin jobban oldódik, lehetőséget teremtve az intravénás adagolásra. Ígéretes terápiás lehetőségnek bizonyul a GnRH célzott gén hordozó rendszerként történő alkalmazása is, melyek fejlesztésére már történtek kísérletek [179].

O. Agyros és munkatársai 2016-ban, elsőként publikáltak kinázgátló-GnRH konjugátum szintéziséről és tumorellenes hatásáról [180]. Stratégiájuk számos analógiát mutat a PhD kutatómunkámban kitűzött célokkal és megvalósított koncepcióval.

Különbség a kiválaszott hatóanyag között van, ők sunitinibet én crizotinibet konjugáltam.

A sunitinib több célpontú, kismolekulás kinázgátló, jelenleg bizonyos vese- és

az érképződés gátlása révén fejti ki [181]. Mivel több célpontú inhibitor, alkalmazása számos mellékhatással jár, bizonyítottan kardiotoxikus vegyület [182]. A mellékhatások klinikai alkalmazását is korlátozzák, részben ennek tudható be, hogy prosztata- [183] és mellrákok [184] esetében az engedélyezése klinikai III fázisban megakadt. Másfelől a prosztata- és emlődaganatok többsége a szakirodalomból ismert módon fokozott GnRH-R expressziót mutat (lásd fentebb). Ezen okoknál fogva a sunitinib GnGnRH-RH-val történő konjugálását O. Agyros és munkatársai ígéretes megoldásnak tartották [180]. A konjugátumok előállítása érdekében a sunitinib szerkezetét módosítani kellett, mert eredeti formájában nem tartalmaz kémiai kapcsolásra alkalmas funkciós csoportot. Ezért több előállított analóg közül kiválasztották a leghatásosabb vegyületet (SAN1), melyet észterkötés kialakításával, borostyánkősav összekötő egységen keresztül kapcsoltak a D -Lys⁶-GnRH-I peptidhez (8. ábra).

8. ábra: A sunitinib, SAN1 és SAN1GSC konjugátum szerkezete. A borostyánkősav összekötő egység kék, a SAN1 piros színnel van jelölve.

Prosztatarák sejteken (DU145) a SAN1GSC konjugátum in vitro és in vivo hatékonyabbnak bizonyult mind a sunitinibhez, mind a SAN1 analóghoz képest. A konjugált SAN1 négyszer magasabb koncentrációt ért el a tumorban, mint szabad formájában. A kardiotoxicitás és hematotoxicitás csökkenése is mérhető volt. Nem várt eredmény az RPS6KB1 (riboszómális protein S6 kináz B1) gátlása, ami szoros összefüggésben áll a prosztata tumor agresszivitásával és áttétképzési hajlamával [185].

Az RPS6KB1-gátlás kizárólag a konjugátum esetén volt megfigyelhető, ennek pontos okát azonban nem sikerült feltárni [180]. Ez az eredmény azonban felhívja a figyelmet arra, hogy egyes jelátvitelt gátló szerek hatása és a GnRH-R stimulált jelátvitel szinergista daganatellenes hatást fejthet ki.

2.8.5 Diagnosztikai célú GnRH konjugátumok és a GnRH-R-célzott terápia