Физиологически активные полимеры - Платэ Н.А.
Скачать (прямая ссылка):
трексата с О-(2-аминоэтил)декстраном (М = 10—150 тыс.) в тех же условиях не эффективны как противоопухолевые средства, хотя полисахаридные производные метотрексата эффективно связываются с дигидрофолят-редуктазой. В то же время другие произвольно выбранные белки (а-химотрипсиноген, бычий иммуноглобулин G) не уступают бычьему альбумину как полимеры-носители метотрексата [134].
Белковые носители уменьшают токсичность метотрексата и транспортируют его в клетки по иному механизму, чем для метотрексата без носителя. При этом деструкции ФАП на внешней поверхности клеточной мембраны не происходит, но в клетках белок быстро разрушается. Декстрановые производные метотрексата слабо связываются с клетками и проникают в них лишь в незначительной степени вне зависимости от их М (10— 150 тыс.) и поэтому мало активны [135]. Изучение физико-химических свойств метотрексата, связанного с альбумином амидной связью, показало, что конъюгаты с содержанием ФАВ от 4,9 до 12,3 ммоль на моль белка в физиологических условиях in vivo (pH = 7,4 или 5,0, 37°С) отщепляют менее 10% ФАВ. Связывание метотрексата мало отражается на размерах молекул конъюгата: крупные агрегаты не образуются. В то же время противоопухолевая активность на культуре клеток L 1210 для конъюгатов оказалась на 1—2 порядка ниже, чем для исходного ФАВ [136]. Эти факты указывают на существенное влияние природы полимерного носителя на поведение ФАП в организме. Более того, для различных видов опухолей наиболее эффективными носителями метотрексата оказываются разные полимеры (например, белки или поли-?-лизин).
Известно, что конъюгирование пероксидазы (М — 6,7 тыс.) с поли-?-лизином повышает поглощение клетками активного фермента более, чем в 400 раз [137]. Метотрексат, связанный с поли-?-лизином (М = 70 тыс.), также значительно лучше (в 200 раз) транспортируется в клетки (в том числе устойчивые к нему за счет дефицита транспорта), чем низкомолекулярное ФАВ [138]. Дальнейшая судьба конъюгата определяется его способностью распадаться в клетке с выделением свободного метотрексата [139]. Производные метотрексата с поли-1-лизином (М = 3,1 — 130 тыс.) эффективно ингибируют рост устойчивых к ФАВ клеток вне зависимости от М. В то же время производные с поли-?)-лизином (М — 60 тыс.) не действуют ни на устойчивые, ни на нормальные по устойчивости клетки, хотя поглощение полимерных производных клетками обоих видов сравнимо между собой Так как активность самих полимерных производных по отношению к дигидрофолят-редук-тазе in vitro значительно меньше, чем у метотрексата (видимо, за счет положительного заряда полимера), то для проявления необходимого уровня ингибирования фермента требуется отщепление ФАВ от носителя внутри клетки. В клетках, обработанных
/.-полимером, действительно был найден фармакологически активный метотрексат (или его низкомолекулярные производные), в то время как в клетках, обработанных ?)-полиме-ром, их найти не удалось. Причина различия в активности D- и L-полимерных производных метотрексата заключается в их разной склонности к протеолизу, что было дополнительно подтверждено в опытах на бесклеточных системах.
Таким образом, полимер-носитель метотрексата выполняет последовательно несколько функций. Сначала он транспортирует его к клеткам-мишеням, где полимер избирательно поглощается благодаря особым свойствам этих клеток и свойствам, определяемым природой носителя (например, положительного заряда полилизина). В этот период ФАВ не должно отщепляться от полимера, так как это привело бы к потере активности. Попав в клетку в результате эндоцитоза, ФАП деградирует под действием лизосомальных ферментов, в данном случае протеаз. Чем быстрее и полнее протекает деградация, тем большую активность проявляет ФАП. Таким образом, полимерные производные метотрексата можно рассматривать как лизосомтроп-ные ФАП, не активные (или незначительно активные) сами по себе и активирующиеся в лизосомах. Не исключено, что в опухолевых клетках эта активация происходит быстрее, чем в нормальных.
Иное применение связанный с полимером метотрексат может найти благодаря слабой проницаемости через биологические барьеры. Это относится к терапии опухолей, находящихся в замкнутом пространстве [140]. В опытах на мышах с опухолями L 1210 ФАП вводили непосредственно в „плевральную полость. Сам метотрексат и ФАВ, связанное с пЬли-?-лизином с М — 3 тыс., исчезали из полости за 4 ч, ФАВ с поли-Z.-лизином с М = 40—60 тыс. — за 2 ч (разная скорость поглощения клетками), а метотрексат, связанный с бычьим сывороточным альбумином, обнаруживали в течение 2 сут. Таким образом удавалось получить местное депо ФАП (одновременно системно вводили защитные ФАВ типа лейкоморина). Есть основания полагать, что связанный с поли-Ь-лизином метотрексат блокирует определенные метаболические пути клетки. Как носитель поли-/.-лизин эффективен для доставки метотрексата в клетки с затрудненным транспортом этого ФАВ [141].
В зависимости от вида опухолевых клеток оптимальный носитель может меняться [142]. Это один из наиболее простых, хотя и не особенно эффективный путь достижения селективной токсичности. Так, хотя поли-?-лизин токсичен сам по себе, полученный на его основе ФАП, содержащий метотрексат, может оказаться столь активным, что токсичность вводимой дозы окажется меньшей по сравнению с ФАП на основе других носителей (например, альбумина) [143, 144]. Применение поли-?-ли-зина как носителя различных противоопухолевых препаратов
