4-HPR (fenretinid) v protinádorové léčbě: od in vitro a in vivo modelů ke klinickým studiím

Syntetický retinoid N-(4-hydroxyfenyl)-retinamid (fenretinid, 4-HPR) působí cytotoxicky na řadu tkáňových kultur (neuroblastom, malobuněčný plicní karcinom, karcinomy prsu, prostaty, vaječníků a kolorekta, lymfoidní a myeloidní leukémie). Při přiblížení parametrů kultivace podmínkám živého organizmu – jmenovitě omezením přísunu kyslíku během inkubace – je však cytotoxický efekt (CE) redukován a zůstává patrný především ve vyšších koncentracích (> 12 µM), kterých stávající perorální formou léku nebylo v klinických studiích dosaženo (0,5 µM až 12 µM).
Cílem našich studií bylo najít: 1/ partnerský lék, který by při současném podání s 4-HPR eliminoval snížení CE spojené s hypoxií; 2/ účinnější perorální formu 4-HPR, která umožní vyšší hladiny účinné látky v plazmě; 3/ vhodnou injekční formu 4-HPR pro intravenózní aplikaci, která při zachované minimální toxicitě zvýší hladiny 4-HPR v plazmě i tkáních.
Ad 1/ Ačkoliv mechanizmus cytotoxického účinku 4-HPR dosud není zcela objasněn, jedním z významných faktorů je de novo syntéza ceramidu, přímo úměrná koncentraci 4-HPR během působení in vitro. Ceramid však metabolizuje na „pro-life“ (přežití nádorové buňky podporující) sfingosin-1-fosfát a netoxické metabolity glucosylceramidy a 1-O-acylceramidy. Kombinace 4-HPR s modulátory ceramidového metabolizmu (L-threo-dihydrosfingosin = safingol nebo D,L-threo-1-fenyl-2-hexadekanoylamino-3-morfolino-1-propanol = PPMP) by mohla představovat základ nové chemoterapie funkční i při hypoxii a nezávislé na p53 či kaspázách.
Měření cytotoxicity in vitro pomocí systému DIMSCAN 3.0 skutečně ukázalo hypoxií neovlivněný synergický účinek 4-HPR a safingolu (v koncentracích dosažitelných v lidské plazmě), oproti jiným v kombinaci s 4-HPR testovaným látkám (deferoxamin mesylát, hydroxyurea, paclitaxel). Testování postoupilo k in vivo studiím s 4-HPR a safingolem na zvířecích modelech (myši, athymické myši s podkožním nádorovým transplantátem, krysy a psi s kontinuální intravenózní aplikací léků) a následně je připravována klinická studie fáze I (4-HPR a safingol i.v.).
Ad 2/ Ve spolupráci s firmou Avanti Polar Lipids, Inc. (Alabaster, Ala, USA) byl vyvinut a testován perorální 4-HPR inkorporovaný v tukovém pouzdře Lym-X-Sorb© (LXS). Při farmakokinetických studiích (aplikace in vivo u myší a athymických myší, kdy hladiny 4-HPR v plazmě a tkáních byly měřeny vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií – HPLC) dosahoval 4-HPR/LXS výrazně vyšších hladin v plazmě i tkáních ve srovnání se starší perorální formou 4-HPR. Snazší aplikace perorálního 4-HPR/LXS (jemný prášek smíchatelný s nápojem či stravou, narozdíl od obtížně polykatelných objemných kapslí) umožní klinickou studii fáze I u onkologických pacientů dětského věku.
Ad 3/ Ve spolupráci s NCI (National Cancer Institute) byly vyvinuty a testovány dvě injekční formy 4-HPR s rozdílnými nosiči, a to roztokem Diluent-12 (50 % cremophor/50 % etanol) a nově připravenou emulzí. Hladiny 4-HPR dosažené oběma injekčními formami a současnou perorální formou fenretinidu byly porovnávány v plazmě a tkáních při studiích na athymických myších (p.os vs. intraperitoneální injekce) a psech (p.os vs. kontinuální intravenózní infuze). Injekční formy dosahovaly v obou studiích výrazně vyšších hladin 4-HPR v plazmě i tkáních (játra, mozek, plíce, ledviny, prostata, vaječníky, lymfatické uzliny). 4-HPR s cremophorovým nosičem dosahoval v plazmě a většině tkání vyšších hladin než 4-HPR emulzní, jeho podání však bylo spojeno s výraznější toxicitou (leukopenie, trombocytopenie, plicní léze ve všech skupinách včetně negativní kontroly = Diluent-12 bez fenretinidu). Injekční forma 4-HPR s emulzním nosičem byla zvolena pro klinickou studii fáze I s kontinuálním intravenózním podáním 4-HPR u onkologických pacientů (lymfoidní a myeloidní leukémie, protokol PhI-42/OC-04-3). Připravovány jsou studie s intravenózním 4-HPR u dalších typů zhoubných onemocnění (karcinom prostaty, karcinom vaječníků, neuroblastom, malobuněčný plicní karcinom).