Κυτταρογενετικός έλεγχος και συσχέτιση της δομής και της βιολογικής δράσης νεοσυντεθειμένων αντινεοπλασματικών ουσιών

Abstract

This investigation was undertaken in order to discover whether newly synthesized modified steroidal derivatives either of a) propenoic acid or of b) nitrogen mustard demonstrate cytogenetic and antineoplastic activity and to investigate the relationship which may exist between chromosome damage, DNA repair mechanisms, chemical structure and biological activity. Similarly c) Amiodarone, an antiarrythmic drug, was studied, for the first time, as far as its ability is concerned to induce Sister Chromatid Exchanges (SCEs) and suppress the Proliferation Rate Indices (PRIs) in human lymphocytes in vitro and to increase the life span of mice inoculated with lymphocytic leukemia P388. Similarly d) The combined action of modified steroidal derivatives of nitrogen mustard with caffeine, upon human lymphocytes in vitro, was studied as far as the possibility of synergistic induction of cytogenetic damage. Finally e) We studied the effect of five newly synthesized steroidal derivatives of nitrogen mustards having as alkylators either P-N, N-bis(2-chloroethyl)aminophenyl-butyrate (CHL) or P-N, N-bis(2-chloroethyl)aminophenyl-acetate (PHE) esterified with different modified steroidal nucleus, alone or in combination, on Sister Chromatid Exchange (SCE) rates and on human lymphocyte proliferation kinetics. The antitumour activity of these compounds, alone or in combination, was also tested on Leukemia P388-bearing mice. This investigation was undertaken in search for possible synergistic cytogenetic and antineoplasdtic effects. a) From the 1st category of substances the most active compound appears to be the modified steroidal derivative of propenoic acid which includes in the steroidal nucleus a double bond: It was identified to increase the biological action of the esters inducing considerable effects against Lweis Lung carcinoma and elevation of cytogenetic damage by increasing the SCEs and by suppressing the PRIs. b) In the 2nd category the compounds tested have as alkylators either p-N,N-bis (2-chloroethyl) amino phenyl-butyrate (CHL) or p-N,N-bis (2-chloroethyl) amino phenyl-acetate (PHE) esterified with different modified steroidal nucleus. A pronounced cytogenetic and antineoplastic action was demonstrated by the compounds which contain either PHE or CHL as alkylators and are esterified with either a steroidal nucleus having inserted a cholesten group in the 17 position of the D- ring or with a steroidal nucleus having inserted exocyclically a –NHCO- group in the D ring. On the contrary, the ketone group or the –NHCO- group in the D ring being inserted endocyclycally in the steroidal nuclei esterified with either CHL or PHE gave negative cytogenetic and antineoplastic effects. c) In the 3rd section, Amiodarone was identified as demonstrating antileukemic (in mice inoculated with lymphocytic leukemia P388) and cytogenetic action (by inducing SCEs and by suppressing PRIs in cultured human lymphocytes in vitro). ...

Αυτή η έρευνα ανελήφθη προκειμένου να ανακαλυφθεί εάν νεοσυντεθειμένες ενώσεις τροποποιημένων στεροειδών παραγώγων είτε α) του προπενοϊκού οξέος είτε β) της μουστάρδας αζώτου επιδεικνύουν κυτταρογενετική και αντινεοπλασματική δραστικότητα και να διερευνηθεί η συσχέτιση που μπορεί να υπάρχει μεταξύ χρωμοσωμικής βλάβης, επιδιορθωτικών μηχανισμών, δομής και βιολογικής δράσης. Ομοίως γ) η αμιοδαρόνη που ανήκει στα βενζοφουράνια και χρησιμοποιείται ως αντιαρρυθμικό φάρμακο, μελετήθηκε για πρώτη φορά, ως προς την ικανότητά της να επάγει χρωματιδιακές ανταλλαγές (SCEs) σε ανθρώπινα λεμφοκύτταρα in vitro, να επηρεάζει το ρυθμό πολλαπλασιασμού (Proliferation Rate Index, PRI) των κυττάρων αυτών και να αυξάνει την επιβίωση ποντικών μεταμοσχευμένων με λεμφοκυτταρική λευχαιμία Ρ388. Ομοίως δ) μελετήθηκε η συνδυασμένη δράση των τροποποιημένων στεροειδικών παραγώγων της μουστάρδας του αζώτου μετά της καφεΐνης ως προς τη δυνατότητα πρόκλησης συνεργικής κυτταρογενετικής βλάβης σε λεμφοκύτταρα ανθρώπου in vitro. Τέλος, ε) μελετήθηκε η συνδυασμένη δράση των τροποποιημένων στεροειδικών παραγώγων της μουστάρδας του αζώτου μεταξύ τους ως προς τη δυνατότητα πρόκλησης συνεργικής κυτταρογενετικής βλάβης σε λεμφοκύτταρα ανθρώπου in vitro και συνεργικής αντινεοπλασματικής δράσης σε ποντικούς μεταμοσχευμένους με λεμφοκυτταρική λευχαιμία Ρ388. α) Από την πρώτη κατηγορία των ενώσεων τη μεγαλύτερη δραστικότητα επιδεικνύει το τροποποιημένο στεροειδικό παράγωγο του προπενοικού οξέος που φέρει στον στεροειδικό πυρήνα διπλό δεσμό: Βρέθηκε να αυξάνει τη βιολογική δράση των εστέρων προκαλώντας αξιόλογα αποτελέσματα εναντίον του καρκινώματος Lewis Lung και επάγοντας κυτταρογενετική βλάβη αυξάνοντας τις χρωματιδιακές ανταλλαγές και συμπιέζοντας τον δείκτη ρυθμού πολλαπλασιασμού των κυττάρων. β) Στη δεύτερη κατηγορία των ενώσεων μια διακεκριμένη κυτταρογενετική και αντινεοπλασματική δράση επιδείχτηκε από τις ενώσεις που περικλείουν ως αλκυλιωτικά είτε φαινυλοξικό οξύ είτε χλωραμπουκίλη και είναι εστεροποιημένα με στεροειδικό πυρήνα που περικλείει μια ομάδα χολεστενίου στη 17 θέση του D δακτυλίου ή με στεροειδικό πυρήνα που περικλείει εξωκυκλικά μια –NHCO- ομάδα στον D δακτύλιο. Αντίθετα η κετονική ομάδα ή ομάδα –NHCO- όταν είναι εισηγμένα ενδοκυκλικά στο στεροειδικό πυρήνα που είναι εστεροποιημένος με τη χλωραμπουκίλη ή το φαινυλοξικό οξύ έδωσαν αρνητικά κυτταρογενετικά και αντινεοπλασματικά αποτελέσματα. γ) Η εκ μέρους τη αμιοδαρόνης αντιλευχαιμική (σε ποντικούς μεταμοσχευμένους με λεμφοκυτταρική λευχαιμία P388) και κυτταρογενετική δράση (επαγωγή χρωματιδιακών ανταλλαγών και συμπίεση του ρυθμού πολλαπλασιασμού των λεμφοκυττάρων ανθρώπου σε καλλιέργειες in vitro) θα μπορούσε να αποδοθεί, μεταξύ των άλλων, στα ιώδια του μορίου της που μπορεί να διαμεσολαβούν αποφασιστικά στην κυτταρική βλάβη. δ) Η συνεργική κυτταρογενετική δράση της καφεΐνης μαζί με στεροειδικά αλκυλιωτικά θα μπορούσε μεταξύ των άλλων να αποδοθεί: 1) Στη δυνατότητα που έχει η καφεΐνη να παρεμποδίζει την επιδιόρθωση του DNA από την βλάβη που του προκαλούν τα αλκυλιωτικά, 2) ΄Εχει προταθεί ότι η καφεΐνη δρα στη φάση G2 προκειμένου να διεγείρει τα κύτταρα να πραγματοποιήσουν μίτωση προτού ολοκληρωθεί η επιδιόρθωση του DNA. ε) Παρατηρήθηκε ότι όταν ένας δραστικός στεροειδής εστέρας της χλωραμπουκίλης στην πρόκληση κυτταρογενετικής και αντινεοπλασματικής δράσης συνδυάζεται με ένα αδρανή στεροειδικό εστέρα του φαινυλοξικού οξέος το αποτέλεσμα είναι συνεργικό στην πρόκληση κυτταρογενετικής βλάβης και αντινεοπλασματικής δραστικότητας. ΄Όταν ο δραστικός στεροειδής εστέρας περικλείει φαινυλοξικό οξύ η συνδυασμένη δράση του με τον αδρανή εστέρα που περικλείει χλωραμπουκίλη έδωσε επίσης συνεργικά κυτταρογενετικά και αντινεοπλασματικά αποτελέσματα.