Ovlivnění účinků cytostatik kyselinou valproovou – studie in vitro.

Valproová kyselina (VPA) je od roku 1970 používána k léčbě epilepsie a je též indikována při neuropatické bolesti, migréně a některých psychiatrických poruchách. Její využití v neurologii souvisí se schopností zvyšovat GABA-ergní aktivitu, ovlivňovat přenos na excitačních synapsích a modifikací monoaminů. V nedávné době byly prokázány její protinádorové a antiangiogenní účinky v in vitro a in studiích. VPA ovlivňuje průběh buněčného cyklu, indukuje apoptosu a diferenciaci nádorových buněk. Mechanismus protinádorových účinků není přesně znám, ale z velké části souvisí s inhibicí histondeacetylásy (HDAC) a modulací struktury chromatinu. HDAC jsou enzymy, které patří do Polycomb skupiny proteinů (PcG). Tyto proteiny mají zásadní význam při udržování kmenových buněk v průběhu embryonálního vývoje a v dospělosti a jsou zapojeny v regulaci Homeobox genů. Jejich biologický účinek spočívá v modifikaci struktury chromatinu epigenetickými mechanismy a následně ovlivnění transkripce specifických genů. Jsou známy dva odlišné multiproteinové PcG komplexy. Polycomb represivní komplex je zapojen ve stabilním udržování genové represe, jeho detailní mechanismus účinku není přesně znám. Polycomb represivní komplex 2 je zapojen v iniciaci represe transkripce odpovídajících genů a je tvořen HDAC a histonmethyltransferásami, které změnou acetylace histonů ovlivňují přechod mezi kondenzovaným – transkripčně neaktivním a dekondenzovaným – transkripčně aktivním chromatinem. Míra kondenzace chromatinu je udržována dynamickou rovnováhou mezi aktivitou HDAC a acetyltransferáz. Porucha regulace těchto procesů je důležitá při vzniku a rozvoji nádorového bujení. VPA je účinný inhibitor HDAC 2 a 3 a má řadu významných biologických účinků, které ovlivňují fenotyp nádorových buněk. Tyto účinky souvisejí zejména s ovlivněním transkripce specifických genů hyperacetylací histonů.
V experimentechin vitro jsme prokázali přímý cytosatický účinek VPA na linie odvozené od neuroblastomu, včetně linií s experimentálně navozenou rezistencí k cytostatikům viz obrázek 1. U těchto linií VPA také snižoval expresi MYCN. VPA rovněž potencovala účinky ellipticinu viz obrázek 2, cytostatika jehož hlavními mechanismy účinku jsou interkalace, inhibice topoisomerázy II a kovalentní vazba na DNA po enzymatické aktivaci (tvorba adduktů). V neuroblastomových buňkách inkubovaných s ellipticinem a VPA jsme prokázali vyšší koncentraci adduktů ellipticinu než u buněk inkubovaných se stejnou koncentrací ellipticinu bez VPA.
VPA je podáván s velmi dobrou dostupností, jeho poločas je 920 hodin, prostupuje přes hematoencefaickou barieru a je možné jeho dlouhodobé podávání s únosnou toxicitou. V současné době probíhá v USA i v Evropě několik studií zaměřených na terapii zhoubných nádorů kyselinou valproovou v monoterapii. Kombinace vybraného cytostatika s VPA se proto zdá nadějnou.



Obrázek 1.
Účinek VPA na buněčnou linii UKF-NB-4 (odvozené od chemorezistentní recidivy neuroblastomu s vysokou expresí P-glykoproteinu) a od ní připravené linie vysoce rezistentní k cisplatině.



Obrázek 2.
Potenciace účinku ellipticinu VPA v koncentraci 1 a 2 mM.
Buňky UKF-NB-4 (odvozené od chemorezistentní recidivy neuroblastomu s vysokou expresí P-glykoproteinu) byly inkubovány 24hodin
při 1 mM a 2 mM koncentraci VPA nebo bez VPA, následně byl přidán ellipticin v různých koncentracích
a po 5 dnech byla životnost buněk měřena MTT testem.

Práce vznikla za finanč ní podpory MŠMT VZ č . 0021620813.