No title

Investice do rozvoje vzdělávání

Investment in Education Development: Project OP VK CZ. 1.07/2.3.00/20.0062 Levný lék antabus jako protinádorové léčivo: mechanismus účinku a klinické testy

This project is co-financed by the European Social Fund and government of the Czech Republic. Investice do rozvoje vzdělávání


Zkušenosti ze spolupráce s vědci z Karmanosu, Caltechu a Harvard Medical School Boris Cvek Department of Cell Biology, Palacky University This project is co-financed by the European Social Fund and government of the Czech Republic. Investice do rozvoje vzdělávání

Disulfiram (Antabus) Disulfiram byl využíván v medicíně původně (cca 1930) jako látka, která váže měď z dýchacího řetězce střevních parazitů, a tím je zabijí. Bylo však zjištěno dánskými vědci ve 40. letech, že pacienti, užívající disulfiram, nemohou pít alkohol, protože je jim pak velmi zle. Později se zjistilo, že metabolity disulfiramu inhibují enzym, zodpovědný za metabolismus acetaldehydu na kyselinu octovou. Acetaldehyd působí v organismu velmi nepříjemné pocity, podobné silné kocovině (může vést až k úmrtí). Proto se disulfiram již přes 60 let (od roku 1944) používá jako lék (ANTABUS), který brání alkoholikům pít alkohol. Investice do rozvoje vzdělávání

Případová studie Dr. Lewisona • Lewison v Progress in clinical and biological research 1977, 12: 47-53 •„A 35 year old female was operated upon for breast cancer in 1956. She remained

well for three years until 1959. At that time severe back pain developed as the result of metastases to the spine, ribs and pelvis with collapse of T-5. She was treated by oophorectomy, radiation therapy and hormone therapy and her condition improved for the next two years. However, in 1961 she became a severe alcoholic and it was necessary to discontinue all hormone therapy and antabuse (Disulfiram) was started. Over the next 10 years--from 1961 to 1971--complete resolution of all bone lesions in the spine, skull, pelvis and ribs gradually occured and the patient remained clinically free of cancer with no further hormone therapy, chemotherapy, or radiation therapy. Frequent psychiatric care was required and she remained on and off Antabuse therapy for her continued drinking problem. She died in 1971 when she accidentally fell from a third floor window. The coroner's report showed a high blood alcohol level and residual nests of metastatic carcinoma in the bone marrow.“


S

S

N

N S

S

Disulfiram

in the body

S N

S +

N

S

Cu2+

S Ditiocarb

S N

S N

Cu S

S

CuEt complex

V těle se antabus rychle metabolizuje na ditiocarb (diethyldithiokarbamát) a ditiocarb reaguje s mědí v lidském těle na měďnatý komplex (CuEt). Je ditiocarb aktivní proti rakovině prsu? Ano, máme dokonce klinický test!



Mechanismus účinku Ditiocarb reaguje s mnoha různými proteiny v těle, je tedy naprostým opakem specifických léčiv. O to překvapivější je, že má jenom mírné nežádoucí účinky. Vysvětlit mechanismus účinku ditiocarbu je tedy velmi obtížné i v případě jeho primární léčebné aktivity, totiž inhibice enzymu aldehyddehydrogenázy (dodnes existují spory o tom, který z metabolitů disulfiramu je tou aktivní látkou). V případě protinádorové aktivity bylo navrženo již několik proteinů, jejichž interakce s disulfiramem/ditiocarbem může vést k potlačení nádorů. Investice do rozvoje vzdělávání

•z

mnoha různých studií plyne, že měď je velmi důležitá pro protinádorovou aktivitu disulfiramu/ditiocarbu • teorie, vyvinutá prof. Douem z Karmanos Institute v Detroitu, tvrdí, že komplex mědi a ditiocarbu (CuEt) inhibuje v rakovinných buňkách proteazom, a tím je zabíjí • proto jsme se rozhodli už před několika lety připravit syntetický komplex ditiocarbu a mědi a poslat ho prof. Douovi Investice do rozvoje vzdělávání

Profesor Dou v ČR Profesor Dou strávil na naše pozvání týden (23-30 dubna) v České republice. Pobyt zahrnoval návštěvu Ústavu organické chemie a biochemie v Praze (doc. Konvalinka) a Ústavu molekulární genetiky (šéf Ústavu prof. Hořejší) v Praze. V Olomouci se profesor Dou účastnil semináře na Katedře buněčné biologie a genetiky a v sobotu 28.4. měl přednášku v aule PřF UP s názvem: The ubiquitin-proteasome pathway as a novel target of metal complexes for cancer therapy.







JAMM doménové proteiny • tyto proteiny se nacházejí v organismu jednak ve víku proteazomu (Poh1 neboli Rpn11), jednak samostatně jako deubikvitinázy a deneddylázy (CSN5) • byly poprvé popsány v článcích z roku 2002 skupinou prof. Deshaiese z California Institute of Technology (Caltech, Pasadena) • proto jsem v létě 2007 oslovil prof. Deshaiese, zda by nebyl ochoten testovat aktivitu naší látky (CuEt) na těch proteinech, které obsahují JAMM doménu • výzkumníci na Caltechu museli teprve zavést metody pro tyto nově objevené proteiny, jak kvantifikovat jejich aktivitu v in vitro podmínkách – to zabralo několik let


Von Armin Molecular Cell 2006


Lander et al. Nature 2012

Testy inhibice JAMM proteinů • tyto testy probíhaly jednak na Caltechu s purifikovaným proteinem CSN5 – v lednu 2009 byly první, a to pozitivní, výsledky • další testy v Caltechu však aktivitu našeho komplexu neprokázaly, a tak jsme (Jindřich Sedláček) v naší laboratoři zkoušeli prokázat vliv CuEt na aktivitu CSN5 v buňkách odvozených od rakoviny prsu… zjistili jsme s překvapením, že efekt, který měl vykazovat CuEt, vykazuje také inhibitor 20S proteazomu bortezomib • v červenci 2012 jsme byli na návštěvě u prof. Deshaiese na Caltechu konzultovat další postup Investice do rozvoje vzdělávání




Další spolupráce s prof. Deshaiesem • na základě domluvy na Caltechu proběhly další testy CuEt, tentokrát na proteazomu – zda CuEt bude schopen zastavit jeho deubikvitanční aktivitu • testy dopadly negativně • jestliže tedy CuEt neinhibuje 20S proteazom ani Poh1, je otázkou, zda vůbec inhibuje 26S proteazom • o tom bude ještě podrobněji mluvit Zdeněk Škrott v rámci přednášky o jeho tříměsíční stáži u prof. Doua • Zdeněk Škrott je zároveň pozván na měsíční stáž příští léto na Caltechu


Mechanismus účinku očima skeptika • je možné, že CuEt zasahuje v buňkách ty buněčné děje, jimž ještě nerozumíme a jejichž vysvětlení by přineslo mnohem hlubší porozumění biologii nádorových buněk • je ale také možné, jak jsem diskutoval na Harvard Medical School letos v září s prof. Finleyem (přední vědec ve výzkumu proteazomu), že skutečný mechanismus účinku léků lze pochopit pouze na úrovni tkání a organismu, nikoli na úrovni buněčné. • dnes se ukazuje, že mnoho léků, o nichž jsme si mysleli, že jsou specifické, funguje díky tomu, že zasahují více proteinů najednou Investice do rozvoje vzdělávání

IND = investigatioanl new drug

Southan et al. Drug Discovery Today 2012 Investice do rozvoje vzdělávání

Znovuvyužití starých léků • staré léky používané v běžné klinické péči mohou mít pozitivní vedlejší účinky a léčit ještě další nemoci, než jsou ty, pro které byly určeny (v USA je to priorita vyhlášená šéfem NIH F. Collinsem) co je smyslem vědeckého výzkumu v tomto přístupu? vysvětlit efektivitu daného léku v klinické péči tedy najít cíl, který je opravdu příčinou nemoci (tj. opravdu porozumět biologii dané nemoci u lidí) Investice do rozvoje vzdělávání

Nový typ farmakovigilance Boguski, Mandl, Sukhatme: Repurposing with a difference, Science 2009, 324: 1394-1395. Tito autoři navrhují, aby se u léků vedle negativních vedlejších účinků (klasická farmakovigilance) sledovaly plošně také pozitivní vedlejší účinku a aby se vytvořila databáze takových pozorování a využila se ke klinickým testům. Z velké části to mohou dělat pacienti pomocí internetových sítí již dnes (autoř uvádějí např. PatientsLikeMe).


Profesor Vikas P. Sukhatme • vystudoval teoretickou fyziku na Massachusetts Institute of Techmology a medicínu na Harvard Medical School (HMS) • potom působil jako imunolog na Stanford University a University of Chicago – v roce 1992 se vrátil na HMS • dnes je profesorem na HMS a proděkanem pro výzkum na Beth Israel Deaconess Medical Center, což je jedna z fakultních nemocnic HMS • se svou ženou Vidulou založili v roce 2008 neziskovou společnost GlobalCures, která chce získat peníze (od vlád a charit) na klinické testy, starých, nepatentovatelných léků, které by mohly působit proti rakovině (disulfiram) • na jeho pozvání jsem jel letos v září do Bostonu Investice do rozvoje vzdělávání




Žádné patenty, prosím… abychom udrželi nízkou cenu znovuvyužitých léků, potřebujeme financovat klinické testy těchto léků z peněz vlád či charit

ROI – return of investment Investice do rozvoje vzdělávání


Antabus (disulfiram) je používán 60 let jako lék proti alkoholismu. Cena jedné tablety (400 mg) je celosvětově pod ≈ 2 dolary (u nás asi 10 Kč, dostupné všude v lékárnách). Cena jeden rok trvající léčby (tableta denně) < 1000 USD.


Klinické testy disulfiramu v onkologii rakovina plic

Israel

NCT00312819

completed

rakovina jater (s glukonátem měďnatým)

Utah

NCT00742911

ongoing

melanom (s oxidem arsenitým)

California

NCT00571116

active

Rakovina prostaty

multicenter

NCT01118741

active

CHYBÍ RAKOVINA PRSU Investice do rozvoje vzdělávání

Výsledek návštěvy v Bostonu • získat case reporty u pacientů s různými nádory v konečném stadiu, zejména však u rakoviny prsu (prof. Sukhatme již bude aplikovat disulfiram pacientce s nádorem mozku) • použít disulfiram sám, nebo v kombinaci s jinými léky? Pro klinický test zatím otevřená otázka – bude věcí další debaty i s jinými lékaři v Bostonu • jaké dávkování? v testu Dufoura et al. použili 10 mg ditiocarbu sodného na 1 kg hmotnosti týdně = asi 600 mg čistého ditiocarbu na 70 kg ženu týdně • disulfiramu se používá u alkoholiků až 500 mg denně, bývalo i 1000 až 3000 mg denně – dávka v klinických testech u terminálních rakovin by měla být co nejvyšší Investice do rozvoje vzdělávání

Měsíční pobyt v Bostonu v roce 2013 • měl bych se podílet na agendě GlobalCures, tedy společně s profesorem Sukhatmem a dalšími vyvinout protokol pro klinické testy disulfiramu u pacientek s terminální rakovinou prsu – tyto testy by měly probíhat v USA nebo v Indii • možnost zapojení nové, mezinárodní skupiny výzkumníků, která právě v těchto dnes vzniká kolem Dr. Wanga z Británie a profesora Tanga z Číny – tato skupina vychází z Wangovy čerstvé publikace v British Journal of Cancer o protinádorové aktivitě disulfiramu proti buňkám glioblastomu (tento objev pokryl i britský tisk, např. Daily Mail v článku z 24.10.2012 „Drug used to treat alcohol addiction could destroy deadly brain tumours“ Investice do rozvoje vzdělávání

Kde nás můžete najít?

www.disulfiram.eu


No title

Recommend Documents