Początki
Historia artemizyny i jej potencjalnych efektów terapeutycznych rozpoczyna się 23 maja 1967 roku, kiedy w Chinach Narodowa Grupa Sterująca ds. badań nad lekami przeciwmalarycznymi, zrzeszająca ponad 600 instytutów, rozpoczęła imponujące badania przesiewowe w celu identyfikacji nowych składników aktywnych o działaniu przeciwpasożytniczym.
Rysunek: Struktura chemiczna Artemisin
Dopiero kilka lat później, około 1972 roku, zaczynając od rośliny tradycyjnie stosowanej w medycynie chińskiej - mianowicie "Artemizja roczna - Zidentyfikowano artemizynę Odkryto, że ta substancja czynna, ze swoją złożoną strukturą chemiczną, może wywierać działanie przeciwmalaryczne nawet na pasożyty lekooporne.
W 1976 r. różne badania umożliwiły wyjaśnienie głównego mechanizmu działania artemizyny. W szczególności ten utleniony seskwiterpen, dzięki swojej szczególnej strukturze endonadtlenku, byłby w stanie wchodzić w interakcje z jonami żelaza, tworząc wolne rodniki i prowadząc do śmierci komórki w wyniku szoku oksydacyjnego.
Wysokie stężenie żelaza w plazmasodii malarii uzasadnia więc szczególną podatność tych pasożytów na działanie artemizyny.
UWAGA: Artemisin jest również znany jako qinghaosu.
Perspektywy terapeutyczne
Komórki rakowe mają również duże wewnątrzkomórkowe stężenia jonów żelaza w połączeniu z dużą liczbą transbłonowych receptorów transferyny (niezbędnych do wychwytywania żelaza pozakomórkowego i transportu go do komórki).
Jon żelaza jest bowiem niezbędny do wspomagania zaostrzonego tempa podziałów mitotycznych, które wyróżnia komórki nowotworowe.Nie jest zaskoczeniem, że stężenia transbłonowych receptorów transferyny doskonale korelują z agresywnością nowotworu.
Ze względu na duże stężenie żelaza komórki nowotworowe są teoretycznie bardziej wrażliwe na działanie prooksydacyjne artemizyny, co czyni je raczej selektywnymi.
Na podstawie tych dowodów i założeń, kilka lat temu rozpoczęto w onkologii stosowanie artemizyny i jej bardziej selektywnych pochodnych, takich jak artesunat i dihydroartemizyna (DHA).
Dlatego do chwili obecnej głównymi obietnicami terapeutycznymi tych aktywnych składników pozostają właśnie te związane z patologiami onkologicznymi i immunologicznymi.
Mechanizmy działania przeciwnowotworowego
Ogromny impet, jaki miały badania nad przeciwnowotworowym działaniem artemizyny, podkreślony przez rosnącą liczbę opublikowanych badań na ten temat, pozwolił nam postawić hipotezę, a w niektórych przypadkach potwierdzić za pomocą modeli molekularnych różne potencjalne mechanizmy działania tej substancji czynnej. zasada
Obecnie przeciwnowotworowe właściwości artemizyny i jej pochodnych wydają się być wspierane przez:
- „działanie antyproliferacyjne”: w stanie regulować niezrównoważoną aktywność cyklu replikacyjnego, który odróżnia komórki rakowe. W szczególności te aktywne zasady wydają się kontrolować ekspresję cyklin i pokrewnych kinaz zaangażowanych w postęp procesu proliferacyjnego.
Wszystko to zatem skutkowałoby zatrzymaniem proliferacji komórek. - „Aktywność proapoptotyczna: jak zaobserwowano w kilku liniach komórek raka. Dokładniej, artemizyna, zwłaszcza stosowana w wysokich dawkach, może indukować aktywację czynników proapoptotycznych, determinując aktywację mechanizmów biologicznych zaangażowanych we fragmentację DNA i w konsekwencji śmierć komórki.
- „Działanie antymetastatyczne”: szczególnie ważne dla mikroprzerzutów pochodzących z wczesnych stadiów rozwoju nowotworu. Ten rodzaj działania wydaje się być związany ze zdolnością artemizyny do hamowania ekspresji metaloproteaz i innych białek należących do rodziny integryn, zaangażowanych w adhezję komórki nowotworowej do macierzy zewnątrzkomórkowej.
- „Aktywność antyangiogenna: z początkowych dowodów eksperymentalnych wyłania się zdolność artemizyny do hamowania ekspresji czynników, takich jak VEGF i FGF, klasycznie zaangażowanych w zjawisko angiogenezy. Dokładniej, czynniki te sprzyjałyby powstawaniu wewnątrz i okołoguzowych struktur naczyniowych, niezbędnych do odżywienia masy guza, a także ułatwiania dyfuzji krwi klonów nowotworowych.
- „Działanie wspomagające chemioterapię: Interesujące dowody wykazały, że dodanie artemizyny i jej pochodnych do klasycznej chemioterapii może wzmocnić cytotoksyczny wpływ leczenia na nowotwory, zwłaszcza w przypadku niewystarczająco reagujących patologii lub niestety opornych na leki nowotworów, jednak działania te nie zostały jeszcze wyjaśnione.
Studia
Chociaż większość badań w tym zakresie jest nadal eksperymentalna, a więc prowadzona głównie na liniach komórkowych lub modelach zwierzęcych, do tej pory dane są szczególnie obiecujące, również dzięki dość powtarzalnemu mechanizmowi działania.
Testy in vitro: kilka badań wykazało działanie cytotoksyczne artemizyny i jej pochodnych na linie komórek tucznych i mysiego gruczolakoraka nerki.
Dokładniej, 72-godzinna inkubacja tych linii komórkowych z artemizyną spowodowała 70 - 90% zahamowanie ich proliferacji poprzez indukcję procesu apoptozy i zatrzymanie cyklu komórkowego, o czym świadczą prace medycyny molekularnej.
Znakomity efekt uzyskano również łącząc artemizynę z klasycznymi lekami cytotoksycznymi i chemioterapeutycznymi, klasycznie stosowanymi w lecznictwie.
W następstwie tych badań, Therapeutic Development Program National Cancer Institute zaobserwował hamującą skuteczność artemizyny i jej półsyntetycznych pochodnych również przeciwko liniom komórkowym raka okrężnicy, sutka, jajnika i ośrodkowego układu nerwowego, trzustki, płuc, a także przeciwko czerniakowi i białaczce .
Testy in vivo - modele eksperymentalne: sukcesy badań in vitro skłoniły badaczy zajmujących się walką z rakiem do sprawdzenia skuteczności artemizyny i jej pochodnych także na modelach eksperymentalnych raka zwierzęcego.
W badaniach tych, prowadzonych głównie na guzach litych, zaobserwowano, że przyjmowanie artemizyny może znacznie spowolnić wykładniczy wzrost guza, prowadząc w ten sposób nie tylko do ogólnej poprawy obrazu klinicznego, ale także do znacznego zmniejszenia śmiertelności ...
Badania kliniczne: Artemizyna i jej pochodne były również stosowane w badaniach klinicznych na ludziach oraz w pojedynczych przypadkach klinicznych.Ciekawe sukcesy zaobserwowano w przypadku raka płaskonabłonkowego krtani, makrogruczolaka przysadki i niektórych postaci raka płuca.
We wszystkich tych badaniach wyżej wymienione składniki aktywne były dodawane do klasycznej chemioterapii.
Wiele badań jest wciąż w toku, aby zrozumieć prawdziwy potencjał kliniczny tych pochodnych.
Toksyczność Artemisin
Choć wciąż nie ma badań długoterminowych, zdolnych zweryfikować potencjalne efekty toksyczne związane z terapeutycznym zastosowaniem artemizyny, to pierwsze badania eksperymentalne wykazują, przy szczególnie wysokich dawkach, głównie efekty neurotoksyczne.
Jednakże, odnosząc się do opublikowanych w literaturze badań dotyczących stosowania artemizyny jako środka przeciwmalarycznego, ta substancja czynna wydaje się dobrze tolerowana w standardowych dawkach.
Przyszłe zastosowania
Artemisin jest już od lat polecany ze względu na jego wrażliwe działanie przeciwmalaryczne.
Jednak ta substancja czynna okazała się ostatnio dość skuteczna, zwłaszcza ze względu na jej silny potencjał cytostatyczny i cytotoksyczny.
Badania eksperymentalne wykazały wysoką skuteczność przeciwnowotworową artemizyny i jej pochodnych, będąc w stanie zaoferować klinicystom dalszą alternatywę terapeutyczną, zwłaszcza przeciwko nowotworom, które są szczególnie agresywne lub niewystarczająco reagujące na terapię.
Cała panorama naukowa, oparta na tych obiecujących badaniach, ma nadzieję, że różne trwające obecnie badania kliniczne mogą potwierdzić przeprowadzone hipotezy terapeutyczne, rozszerzając w ten sposób potencjalne wybory terapeutyczne na korzyść lekarza w walce z rakiem.
Bibliografia
Różnicowy wpływ artemizyniny na linie komórek rakowych.
Tilaoui M, Mouse HA, Jaafari A, Zyad A.
Nat Prod Bioprospekt. 2014 czerwca; 4: 189-96.
Artesunian pochodnej artemizyniny indukuje nadwrażliwość na promieniowanie w komórkach raka szyjki macicy in vitro i in vivo.
Luo J, Zhu W, Tang Y, Cao H, Zhou Y, Ji R, Zhou X, Lu Z, Yang H, Zhang S, Cao J.
Radiat Oncol. 25 marca 2014; 9: 84
Synergistyczne hamowanie angiogenezy przez artesunat i kaptopril in vitro i in vivo.
Krusche B, Arend J, Efferth T.
Dopełniacz oparty na Evid Alternat Med. 2013; 2013: 454783.
[Postęp badawczy w przeciwnowotworowej aktywności artemizyniny i jej pochodnych].
Yang H, Tan XJ.
Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2013 sierpień; 35: 466-71
Artemisinin indukuje apoptozę w ludzkich komórkach nowotworowych.
Singh NP, Lai HC.
Anticancer Res. 2004 lipiec-sierpień;24:2277-80.
Dihydroartemizynina jest inhibitorem wzrostu komórek raka jajnika.
Jiao Y, Ge CM, Meng QH, Cao JP, Tong J, Fan SJ.
Acta Pharmacol Sin. 2007 Lip; 28: 1045-56
Aktywność przeciwnowotworowa artemizyniny i jej pochodnych: od dobrze znanego środka przeciwmalarycznego do potencjalnego leku przeciwnowotworowego.
Crespo-Ortiz MP, Wei MQ.
J Biomed Biotechnol. 2012; 2012: 247597
Dihydroartemizynina (DHA) indukuje apoptozę zależną od kaspazy-3 w ludzkich komórkach gruczolakoraka płuc ASTC-a-1.
Lu YY, Chen TS, Qu JL, Pan WL, Sun L, Wei XB.
J Biomed Sci. 2 lutego 2009; 16: 16
