<<
>>

НУКЛЕОЗИДЫ ГУБКИ CRYPTOTETHYA CRYPTA — НОВЫЕ ЦИТОСТАТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ

В гомогенизатах губок исследователи обнаружили вещества, способные задерживать рост опухолей in vitro и in vivo. В частности, было установлено цитостатическое действие взвесей гомогешзатов губок Mycale microsigmatosa, Speciospongia ve- sparta, Janthella ardis, Cinachira cavernosa и Verongia fistularia (Карибское море) в отношении опухолей Walker-M и Walker-256 у мышей (Burkholder, 1968).

Природа активных цитО- статикоЕ, обнаруженных в этих видах губок, еще не установлена. Известно, что они извлекаются водой, характеризуются значительной молекулярной массой и практически не диализируют. Аналогичные БАВ выделены из многих видов других губок с, использованием однотипной методики: губки (свежесобранные или высушенные) измельчают, гомогенизируют в дистиллированной воде, растворе хлорида натрия или разбавленном этаноле. После тщательного перемешивания смеси ее декантируют, повторяют экстракцию. Полученные вытяжки сли- вафт, смешивают, центрифугируют (2000—5000Xg) и лиофи- лизируют.

В очищенной вытяжке из губки Haliclona viridis удалось идентифицировать вещество, названное галитоксином, обладающее широким спектром противомикробного действия (бакте- ристатического и бактерицидного) с одновременной способностью ингибировать рост некоторых опухолей. В частности, при интраперитонеальном введении галитоксина из расчета 50 мкг мышам с инокулированной асцитной опухолью Эрлиха удается предотвратить гибель животных и вызвать стойкий регресс в 30% случаев (Baslow, Turlapaty, 1969). Тем не менее до открытия нуклеозидов в Cryptotethya crypta губки не привлекали к себе сколько-нибудь серьезного внимания специалистов как возможные источники перспективных ЕАВ с цитостатиче- ским эффектом. Следует указать, что еще до исследования БАВ Cryptotethya crypta в экстрактах многих губок различные исследователи идентифицировали нуклеозиды и другие важные метаболиты обмена макромолекул в организме губок, например, рибонуклеиновую кислоту, дезоксирибонуклеиновую кислоту, метиладенин, ацетилхолин, фосфокреатин, гербинолин, нео- спонгостерин, зооанемонин, путресцин, диметил, гистамин, 1-метиладенин и т.

д. (Ackermann et ah, 1961). Однако эти и другие БАВ являлись обычными метаболитами, в том числе и других морских организмов, к тому же присутствующие в губках в незначительных количествах. Лишь в 1950 г. Bergmann и Freney (1951) выделили из липидной фракции Карибской губки Cryptotethya crypta легко кристаллизирующийся материал, оказавшийся смесью нескольких веществ. Губки были собраны на побережье Флориды, законсервированы в течение

нескольких часов после сбора 5%-ным раствором формальдегида в морской воде и высушены под вакуумом при 60°С. Одновременно была заготовлена партия губок, высушенных на открытом воздухе. Экстракцию измельченного материала производили ацетоном в аппарате Сокслета. Из кипящего ацетонового раствора при охлаждении выпадал осадок смеси веществ (около 2% от сухого вещества губок). После растворения этой смеси веществ в разбавленном этаноле или в дистиллированной воде и последующей рекристаллизации в осадке образовывались длинные прозрачные иглы неизвестного вещества с узким интервалом tnn. (246—247°). Вещество показывало оптическую активность [cdD +80,0° и содержало азот, водород, углерод. Брутто-формула C5H7NO3. В водных растворах спектры поглощения вещества имели единственный максимум , при 269 нм, независимый от pH растворителя. Сравнение данных спектров с типичными спектрами для тимин-дезоксирибозида позволило предположить, что выделенное из губки соединение является пиримидиновым нуклеозидом и имеет формулу C10H14N2O6. /

Последующие исследования показали, что нуклеозид, названный спонготимидином, является 1ф-Д-арабинозил-дерива- том тимина. Другой нуклеозид, выделенный из липидного экстракта губки Cryptotethya crypta, — спонгоуридин. Спонго- уридин-1-р-Д-арабинозил-дериват урацила легко кристаллизуется из водных растворов в виде прозрачных игольчатых призьб и характеризуется следующими показателями: tnn. 226—228СС, [а]в+97° (в 8%-ной NaOH) и +126° (в воде), pH 9,3, брутто- формула C9H2N206. Третий нуклеозид, выделенный из Cryptotethya crypta, содержится в экстрактах лишь в незначительных количествах и является необычным пуриновым рибозидом — рибофуранозил-2-метокси-6-аминояурином, названный спонгози- ном (Bergmann, Burke, 1956).

Спонгозин удается выделить в чистом виде после многократной очистки ацетоновых вытяжек из Cryptotethya crypta с применением ионообменных колонок и перекристаллизации из водных растворов; tM. чистых кристаллов спонгозина 193°С, брутто-формула CiiH15N505 : ОСН3.

Все три нуклеозида — спонгозин, спонготимидин, спонгоуридин — присутствуют в тканях губки в свободном состоянии и легко экстрагируются ацетоном или этанолом. Нуклеози- ды — спонгоуридин и спонготимидин — нигде ранее не были обнаружены и не были также описаны. Открытие новых ну- клеозидов, находящихся в свободном виде и в больших количествах в тканях губки Cryptotethya crypta, привлекло пристальное внимание к синтезу нуклеиновых кислот этим видом гидробионтов и к возможности практического использования необычных структур нуклеозидов. Большой интерес представляет вопрос о том, являются ли эти необычные нуклеозиды продуктами метаболизма нуклеиновых кислот губки или они фраг-

менты еще неизвестных коэнзимных систем. Было установлено, что необычные нуклеозиды типа спонгозина, спонгоуридина, спонготимидина нигде, кроме Cryptotethya crypta, практически не встречаются. Во всех видах обследованных губок, за исключением Cryptotethya crypta, отношение пуриновых фракций нуклеиновых кислот к пирамидиновым близко к 1:1. Из общей суммы нуклеиновых кислот в Cryptotethya crypta на долю рибонуклеиновой кислоты приходится менее 4%. Все другие губки содержат больше рибонуклеиновой кислоты, чем дезоксирибонуклеиновой. Эти данные указывают, что Cryptotethya crypta обладает необычным метаболическим процессом. Интересно и то, что до сих пор в вытяжках из Cryptotethya crypta не выявлены связанные с фосфатом формы нуклеозидов (спонгозина, спонготимидина, спонгоуридина), установленные у других видов губок. Как бы то ни было, выделение необычных структур нуклеозидов послужило своеобразным стимулом применения их или их синтетических аналогов в качестве исходных материалов образования клеткой (например, перерожденной) дезоксирибонуклеиновой кислоты с целью ее гибели в процессе летального синтеза. Иными словами, спонготимидин и спонгоуридин явились как бы естественными моделями антиметаболитов в нуклеотидном обмене. Именно исходя из структуры нуклеозидов губки Cryptotethya crypta, ученые приступили к синтезу новых аналогов пиримидина и пурина. Так был создан, в частности, первый антиметаболит из группы аналогов пиридинового обмена — Д-арабинозил-цитозин, показавший в эксперименте высокую эффективность как ингибитор роста сарко- мы-180, карциномы Эрлиха и лейкемии L-1210 (Cohen, 1963).

В эксперименте было установлено выраженное цитостатиче- ское действие арабинофуранозил-цитозина. Опыты проводили на мышах весом 18—20 г с инокулированными опухолеродными клетками. В качестве модели изучались саркома-180, карцинома Эрлиха и лейкемия L-1210. Критериями эффективности химиотерапии опухолей служили величина опухолей (периодическое измерение двух диаметров) и выживаемость для твердых форм новообразований и время жизни животных сравнительно с контрольной группой в случае лейкемии L-1210.

В процессе эксперимента выяснилось, что синтетический нуклеозид эффективно ингибирует развитие новообразований у животных как при интраперитонеальном, так и при пероральном способах введения. Однако эффективность перорального назначения арабинофуранозил-цитозина составляет лишь 1/5 часть эффективности инъекционного способа (Evans et al„ 1961). Была подтверждена также низкая токсичность препарата: БДбо 1-р-Д-арабинофуранозил-цитозина для мышей и крыс превышает 1000 мг/кг веса. Назначение животным через день после трансплантации новообразования арабннофуранозил-ци- тозин-хлорида в течение 7 дней в большинстве случаев приво-

дило к рассасыванию опухоли. Последующие наблюдения в течение 25—39 дней этих животных позволили сделать заключение о необратимости регресса новообразований.

Менее эффективными оказались результаты опытов в случае назначения синтетического нуклеозида через 5 дней после инокуляции опухолевых клеток. Аналогичные данные, показывающие выраженное цитостатическое действие араб'инофурано- зил-цитозин-хлорида, получены в случае трансплантированной карциномы Эрлиха мышей: размер опухоли у животных, получавших препарат, существенно уменьшился по сравнению с контрольными. При асцитной форме лейкемии L-1210 арабино- фуранозил-цитозин приводил к удлинению срока жизни животных на 260% по сравнению с контролем.

Арабинофуранозил-цитозин-гидрохлорид не оказывает цито- статического действия на карциносаркому Уокера-256 и саркому Терека в дозах 50 мг/кг (Evans et al., 1961).

Данные экспериментального изучения первого структурного аналога арабино-нуклеозидов губки Cryptotethya crypta и легли в основу разработки большой группы высокоэффективных препаратов из группы антиметаболитов.

Одним из существенных недостатков арабинозид-цитозика (1-р-Д-арабинфуранозил-цитозин-хлорида) является его быстрая инактивация в плазме крови реципиентов ферментом нуклеозид-дезаминазой. Дезаминирование арабинозид-цитозина протекает весьма интенсивно: через 3—5 мин после однократной инъекции его концентрация в крови уменьшается в два раза и для поддержания лечебного действия необходимо или повторное, или непрерывное введение препарата, что связано с рядом трудностей и развитием нежелательных реакций со стороны больного организма. Усилия ученых были направлены на преодоление этого недостатка арабинозид-цитозина и изыскания способов повышения его резистентности к дезаминирующему действию нуклеозид-дезаминазы без снижения специфической активности. В результате исследования и поиска удалось получить более устойчивые к процессу дезаминирования аналоги цитидина — 2, г’-О-циклоцитидин гидрохлорид и 2,21-ашидро- 1 - (Р) -арабинозил-5-фторцитозин (ангидро-ара-FC). Экспериментальная проверка показала, что циклоцитидин-гидрохлорнд активен против злокачественных новообразований животных: аденокарциномы-755, саркомы Накахара-Фукуоки, асцитной саркомы Эрлиха, лейкемии С-1498. В последнее время была синтезирована большая группа синтетических аналогов нуклео- зидов губки Cryptotethya crypta, находящихся на стадии пред- клинического изучения, в частности производные уридина и мочевины, например №-метил-2!, 31,5'-три-(0-ацетил) -уридин, общей формулы C46H20N2O9; 2і, З1, 5*-три-(О-бензол (р-Д-араби- нофуранозилмочевина, общей формулы C27H30N2O5; N-0-Д-ара-

бинофуранозил-1М-метил-мочевина, общей формулы C7H14N2O5 и другие.

Наряду с синтетическими аналогами природных БАВ, характеризующихся цитостатическим действием, в настоящее время в стадии усиленного изучения находится ряд нативных соединений, выделенных из морских губок, проявляющих выраженное угнетающее действие в отношении злокачественных новообразований. К ним, в частности, относятся изолированные из губок БАВ, являющиеся производными тифена и фурана, например C8HuN302 и C8H12N3SO, оказывающие цитостатическое действие в отношении эпидермальной карциномы человека (Chib et al., 1977).

<< | >>
Источник: Коллектив авторов. Биологически активные вещества гидробионтов - новый источник лекарств. Под редакцией канд. мед. наук О. Г. Саканде лидзе и канд. мед. Наук. Кишинев, «Штиинца», 1979, 248 с.. 1979

Еще по теме НУКЛЕОЗИДЫ ГУБКИ CRYPTOTETHYA CRYPTA — НОВЫЕ ЦИТОСТАТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ:

  1. НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИММУНОТРОПНЫХ ПРЕПАРАТОВ
  2. НУКЛЕОЗИД-ПЕРЕНОСЯЩАЯ СИСТЕМА (NT)
  3. Лекарственные средства нуклеозидов
  4. Глава 4. БАВ МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ С ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
  5. Глава 10. БАВ ЦИТОСТАТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ КИШЕЧНОПОЛОСТНЫХ И ИГЛОКОЖИХ
  6. БАВ МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ С ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
  7. НОВЫЕ ГРАНИЦЫ ВЫСОКОГО ПЕРИНАТАЛЬНОГО РИСКА
  8. РЕФЕРАТ. Новые направления клеточной биологии2017, 2017
  9. Новые формы организации внебольничной помощи населению
  10. НОВЫЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ: МИНИАТЮРИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
  11. Коллектив авторов. Новые материалы для медицины / Коллектив авторов. Екатеринбург: УрО РАН, 2006, В монографии представлены данные о новых материалах медицинского назначения: диагностических и лекарственных средствах, их формах и способах получения. Сделана попытка раскрыть предмет нового направления медицинской химии - Медицинская химия твердого тела. Книга адресована специалистам некоторых областей хи­мии твердого тела, физической и медицинской химии, а также фармакологии