Эти ингибиторы фарнезилтрансферазы ( FTIs ) представляют собой класс экспериментальных раковых препаратов , что целевой белок фарнезилтрансферазы с ниже по течению эффекта предотвращения надлежащего функционирования Ras (белок) , который обычно аномально активны в раке.
Фон [ править ]
Исследования показали, что вмешательство в определенные процессы посттрансляционной модификации, по- видимому, имеет довольно высокую селективность для нацеливания на клетки, демонстрирующие опухолевые фенотипы , хотя причина этого является предметом споров.
После трансляции Ras проходит четыре стадии модификации: изопренилирование , протеолиз , метилирование и пальмитоилирование . В изопренилировании участвует фермент фарнезилтрансфераза (FTase), переносящий фарнезильную группу с фарнезилпирофосфата (FPP) на белок pre-Ras. Кроме того, родственный фермент геранилгеранилтрансфераза I (GGTase I) обладает способностью переносить геранилгеранильную группу на K и N-Ras (последствия этого обсуждаются ниже). Фарнезил необходим для прикрепления Ras к клеточной мембране. Без прикрепления к клеточной мембране Ras не может передавать сигналы от мембранных рецепторов. [1]
Развитие [ править ]
После программы высокопроизводительного скрининга класса препаратов, нацеленных на первый этап, были разработаны ингибиторы фарнезилтрансферазы (ИФТ). [1] Одним из FTI, обнаруженных при скрининге, была клаваровая кислота , грибной изолят. Было обнаружено, что ряд молекул обладают активностью FTI. Было обнаружено, что некоторые более ранние соединения обладают серьезными побочными эффектами, и их разработка была прекращена. Остальные прошли клинические испытания для лечения различных видов рака. SCH66336 (Lonafarnib) был первым, кто сделал это, за ним последовал R115777 (Zarnestra, Tipifarnib). [2]
К сожалению, прогнозируемый «ранний потенциал [ИМТ] не был реализован». [3]Противоопухолевые свойства FTI были приписаны их действию на процессинг Ras; однако это предположение теперь подвергается сомнению. Из трех членов (H, N и K) семейства Ras, K-Ras является формой, наиболее часто мутирующей при раке. Как отмечалось выше, наряду с модификацией FFTase альтернативным путем создания биологически активного Ras является модификация GGTase. Когда FFTase блокируется ингибиторами FFTase, этот путь вступает в действие - и K, и N-Ras могут быть активированы через этот механизм. В знак признания этого было предпринято совместное введение ИПП и ГТИ, однако это привело к высокой токсичности. Фактически считается, что отсутствие токсичности FTI может быть связано с неспособностью полностью ингибировать Ras: FTI на самом деле нацелены на нормальные клетки, но альтернативный путь позволяет этим клеткам выжить (Downward J, 2003).
Объяснение успеха [ править ]
Было высказано предположение, что успешные доклинические исследования показали, что многие линии клеток, трансформированных N- или K-Ras (и даже линии опухолевых клеток, не содержащие мутаций Ras), чувствительны к ингибиторам FTase из-за ингибирования фарнезилирования ряда других белков. [1] Таким образом, есть надежда, что FTI, хотя и не специфичны для Ras, все же обладают потенциалом для лечения рака.
Исследование альтернативного использования [ править ]
Болезнь Альцгеймера [ править ]
LNK-754 подавляет активность белка фарнезилтрансферазы (FT). Этот класс молекул называется FTI (или ингибиторами фарнезилтрансферазы). Как и в случае с ингибиторами mTOR, многие компании разработали их для лечения рака, но безуспешно. Механизм, с помощью которого действуют FTI, заключается в ингибировании этого фермента, который добавляет молекулу жирной кислоты к белкам (таким как онкоген или вызывающий рак ras). Многие белки могут существовать в клетке в различных местах, и добавление фарнезильной группы направляет белки на плазматическую мембрану. Когда ras попадает на плазматическую мембрану, она активируется и приводит к образованию опухоли, если этот процесс не остановить. Считалось, что при ингибировании FT ras не будет активироваться, что предотвратит рост рака. Проблема заключалась в том, что ras также можно модифицировать другими механизмами,и, таким образом, FTI были недостаточны для ингибирования злокачественного роста, индуцированного передачей сигналов ras.
Большинство FTI также имеют побочные эффекты (поскольку они также косвенно влияют на mTOR), и их разработка для HD, вероятно, не будет успешной. Однако примечательным открытием является то, что Link Medicine разработала FTI, который НЕ влияет на передачу сигналов mTOR. Это новая и важная молекула, которая с большей вероятностью может быть полезна при длительных хронических заболеваниях, таких как HD.
Однако, как и в случае с любым новым подходом, еще слишком рано видеть, будет ли он безопасным в более длительных испытаниях и эффективным для людей. Но есть много места для надежды, поскольку это представляет собой совершенно новый механизм оценки у людей. Если механизмы аутофагии у людей аналогичны механизмам мышей, то есть много оснований для оптимизма. Будем надеяться на дальнейший успех Link Medicine, так что он будет безопасным, а ведущая молекула перейдет на стадию тестирования на пациентах с HD. [4]
Простейшие паразиты [ править ]
ИМП также можно использовать для подавления фарнезилирования у паразитов [5], таких как Trypanosoma brucei ( африканская сонная болезнь ) и Plasmodium falciparum ( малярия ). Эти паразиты кажутся более уязвимыми к ингибированию фарнезилтрансферазы, чем люди, даже несмотря на то, что тестируемые препараты избирательно нацелены на человеческую FTase. В некоторых случаях причиной этого может быть паразиты не хватает Geranylgeranyltransferase я . Эта уязвимость может проложить путь к разработке селективных малотоксичных антипаразитарных препаратов на основе FTI, которые будут «совмещены» с разработкой FTI для исследований рака.
Использование в прогерии [ править ]
Были опубликованы исследования, показывающие, что ингибиторы фарнезилтрансферазы, такие как лонафарниб, синтетическое трициклическое производное карбоксамида с противоопухолевыми свойствами, могут обратить вспять нестабильность ядерной структуры из-за генетической мутации гена LMNA . Препарат применялся для лечения детей, страдающих синдромом прогерии Хатчинсона – Гилфорда . [6] Результаты первого в истории клинического исследования препарата для детей с прогерией продемонстрировали эффективность ингибитора фарнезилтрансферазы (FTI). [7]
Список ингибиторов фарнезилтрансферазы [ править ]
| Имя | Код | Описание | Количество CAS |
|---|---|---|---|
| Хетомеллиновая кислота А | sc-221420 | Хетомелловая кислота A является мощным ингибитором фарнезилтрансферазы в анализах изолированных ферментов (IC50 = 55 нМ), но она неактивна в целых клетках. | 148796-51-4 |
| Клаваровая кислота | |||
| Ингибитор FPT I | sc-221625 | Ингибитор I FPT - высокоселективный и мощный ингибитор фарнезилтрансферазы. Ингибитор FPT I проявляет ингибирование GGTase I и II при гораздо более высоких концентрациях. | |
| Ингибитор ФПТ II | sc-221626 | Ингибитор FPT II является сильнодействующим селективным ингибитором фарнезилтрансферазы и Ras-фарнезилирования в целых клетках. | |
| Ингибитор ФПТ III | sc-221627 | Ингибитор III FPT представляет собой проницаемый для клеток ингибитор фарнезилтрансферазы и предотвращает процессинг Ras в клетках. | |
| Ингибитор FTase I | sc-221632 | Ингибитор I FTазы - мощный, проницаемый для клеток, селективный пептидомиметический ингибитор фарнезилтрансферазы (FTase). | 149759-96-6 |
| Ингибитор FTase II | sc-221633 | Ингибитор FTase II - мощный ингибитор фарнезилтрансферазы, который, как было показано, предотвращает активность Ras. | 156707-43-6 |
| Трифторацетатная соль FTI-276 | sc-215057 | Сильнодействующий пептидомиметик RasCAAX, который противодействует передаче онкогенных сигналов H и K-Ras. Это соединение ингибирует фарнезилтрансферазу (Ftase) in vitro с IC50 500 пМ. Используется как противораковое средство. | 170006-72-1 (без соли) |
| Трифторацетатная соль FTI-277 | sc-215058 | Трифторацетатная соль FTI-277 является ингибитором фарнезилтрансферазы, который проявляет антагонистическую активность в отношении передачи онкогенных сигналов как H-, так и K-Ras. | 170006-73-2 (свободная база) |
| ГГТИ-297 | sc-221672 | GGTI-297 является мощным, проницаемым для клеток и селективным пептидомиметическим ингибитором GGTase I по сравнению с фарнезилтрансферазой (FTase). | |
| L-744,832 Дигидрохлорид | sc-221800 | L-744,832 Дигидрохлорид является ингибитором Ras-фарнезилтрансферазы и киназы p70 S6. Было показано, что дигидрохлорид L-744,832 вызывает регрессию опухоли и апоптоз. | 1177806-11-9 (свободная кислота) |
| Лонафарниб | SCH66336 | 193275-84-2 | |
| Манумицин А | sc-200857 | Манумицин А - это антибиотик, вырабатываемый Streptomyces parvulus, который действует как селективный и сильный ингибитор фарнезилтрансферазы Ras и IKKβ. | 52665-74-4 |
| Типифарниб | sc-364637 | Было показано, что типифарниб ингибирует фарнезилтрансферазу и, следовательно, каппа-B-Ras-пептид. Типифарниб также увеличивает апоптоз в некоторых линиях раковых клеток. | 192185-72-1 |
| Гингерол | Показано, что гингерол активирует SERCA (сердечная и скелетная SR Ca 2+ -АТФаза) с индуцирующими апоптоз, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами. | 23513-14-6 | |
| Глиотоксин | sc-201299 | Глиотоксин - токсичный метаболит эпиполитодиоксопиперазина, который, как было показано, является иммунодепрессивным микотоксином. Обладает способностью вызывать апоптоз и ингибировать активацию NF-κB. | 67-99-2 |
| α-гидрокси Фарнезилфосфоновая кислота | sc-205200 | α-гидрокси фарнезилфосфоновая кислота является конкурентным ингибитором фарнезилтрансферазы и блокирует процессинг Ras. | 148796-53-6 |
Продукты в разработке [ править ]
- Типифарниб
- Лонафарниб
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Reuter CW, Morgan MA, Bergmann L (сентябрь 2000 г.). «Нацеливание на сигнальный путь Ras: рациональное, основанное на механизмах лечение гематологических злокачественных новообразований?» . Кровь . 96 (5): 1655–69. PMID 10961860 . Архивировано из оригинала на 2013-04-14.
- ^ Caponigro F, M Casale, Bryce J. (2003). «Ингибиторы фарнезилтрансферазы в клинической разработке». Мнение эксперта по исследованию наркотиков . 12: 943-54
- Перейти ↑ Downward J. (2003). «Ориентация на сигнальный путь Ras в терапии рака». Nat Rev Cancer , 3: 11-22
- ^ Link Медицина: изучение нового механизма нейродегенерации
- ↑ Eastman RT, Buckner FS, Yokoyama K, Gelb MH, Van Voorhis WC (февраль 2006 г.). «Серия тематических обзоров: посттрансляционные модификации липидов. Борьба с паразитарными заболеваниями путем блокирования фарнезилирования белков» . J. Lipid Res . 47 (2): 233–40. DOI : 10,1194 / jlr.R500016-JLR200 . PMID 16339110 .
- Перейти ↑ Mehta IS, Bridger JM, Kill IR (февраль 2010 г.). «Прогерия, ядрышко и ингибиторы фарнезилтрансферазы» . Биохим. Soc. Пер . 38 (Pt 1): 287–91. DOI : 10.1042 / BST0380287 . PMID 20074076 .
- ^ ScienceDaily.com - Лекарство, первоначально разработанное для лечения рака, оказалось эффективным для детей с прогерией
