Ukr.Biochem.J. 2019; Том 91, № 4, липень-серпень, c. 70-77

doi: https://doi.org/10.15407/ubj91.04.070

Розрахунок супрамолекулярних структур пептидилборонової кислоти (бортезомібу) з антигенами ABO системи крові

26.07.2019   Uncategorized   No comments

А. Д. Кустовська1, С. В. Примаченко1, Ж. М. Мінченко2,
Т. Ф. Любарець2, О. О. Дмитренко2

1Національний авіаційний університет, Київ, Україна;
e-mail: akust@bigmir.net;
2ДУ «Національний науковий центр радіаційної медицини НАМН України», Київ

Отримано: 08 квітня 2019; Затверджено: 17 травня 2019

Пептидилборонові кислоти набули поширення як ефективні препарати для лікування раку. Однак застосування цих препаратів часто супроводжується негативними побічними ефектами, які пов’язані з фенотиповою належністю до системи АВО. Тому визначення ролі фармако-хімічних характеристик антигенів системи АВО та лікувальних засобів (на прикладі бортезомібу) у виборі індивідуалізованих програм терапії хворих на хронічні лімфопроліферативні новоутворення є важливим. Показано доцільність та ефективність застосування бортезомібу в пацієн­тів із плазмоклітинною мієломою залежно від фенотипової належності до системи АВО. Ефективність терапії плазмоклітинної міє­ломи проаналізовано у 104 пацієнтів, які отримували лікування відповідно до клінічних протоколів. Вивчали тривалість ремісії у разі проведення стандартної поліхіміотерапії. Розрахунок енергетичних параметрів та геометрії ймовірних супрамолекулярних структур пептидилборонової (бортезомібу) та борної кислот із антигенами АВО системи крові виконували в пакеті програм HyperChem 8.07. Показано, що здатність антигенів утворювати супрамолекулярні комплекси з бортезомібом змінюється в ряду: В1 >> 01 > А1 відповідає результатам клінічних досліджень. Зроблено припущення, що для пацієнтів із групою крові В побічний процес (взаємодія бортезомібу з вуглеводом антигену) енергетично вигідніше, ніж основний (інгібування протеасоми), а для пацієнтів із групами крові О і А рівновага зміщується в бік основної реакції, що виявляється в терапевтичному ефекті препарату.

Ключові слова: , , , ,

Посилання:

  1. Hall DG.(Ed.). Boronic acids: preparation, applications in organic synthesis and medicine. John Wiley & Sons, 2006. 549 p. CrossRef
  2. Chen D, Frezza M, Schmitt S, Kanwar J, Dou QP. Bortezomib as the first proteasome inhibitor anticancer drug: current status and future perspectives. Curr Cancer Drug Targets. 2011 Mar;11(3):239-53. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Huber EM, Heinemeyer W, Groll M. Bortezomib-resistant mutant proteasomes: structural and biochemical evaluation with carfilzomib and ONX 0914. Structure. 2015 Feb 3;23(2):407-17.  PubMed, CrossRef
  4. Harshbarger W, Miller C, Diedrich C, Sacchettini J. Crystal structure of the human 20S proteasome in complex with carfilzomib. Structure. 2015 Feb 3;23(2):418-24. PubMed, CrossRef
  5. Pitcher DS, de Mattos-Shipley K, Tzortzis K, Auner HW, Karadimitris A, Kleijnen MF. Bortezomib Amplifies Effect on Intracellular Proteasomes by Changing Proteasome Structure. EBioMedicine. 2015 May 28;2(7):642-8. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Chandra A, Wang L, Young T, Zhong L, Tseng WJ, Levine MA, Cengel K, Liu XS, Zhang Y, Pignolo RJ, Qin L. Proteasome inhibitor bortezomib is a novel therapeutic agent for focal radiation-induced osteoporosis. FASEB J. 2018 Jan;32(1):52-62. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Spoerke ED, Jones B, Martinez A, Small L, Wheeler D, Wheeler J, Bacgand G. Molecular Biomimicry: Imitating Nature in Responsive Supramolecular Materials.  No. SAND2017-6605C. Sandia National Lab.(SNL-NM), Albuquerque, NM (United States), 2017.
  8. Godoy-Gallardo M,  York-Duran MJ, Hosta-Rigau L. Recent Progress in Micro/Nanoreactors toward the Creation of Artificial Organelles. Adv Healthc Mater. 2018;7(5):1700917. CrossRef
  9. Pizer R. Boron acid complexation reactions with polyols and α-hydroxy carboxylic acids: Equilibria, reaction mechanisms, saccharide recognition. Inorganica Chim Acta. 2017;467:194-197.  CrossRef
  10. Furikado Y, Nagahata T, Okamoto T, Sugaya T, Iwatsuki S, Inamo M, Takagi HD, Odani A, Ishihara K. Universal reaction mechanism of boronic acids with diols in aqueous solution: kinetics and the basic concept of a conditional formation constant. Chemistry. 2014 Oct 6;20(41):13194-202. PubMed, CrossRef
  11. Goy A, Gilles F. Update on the proteasome inhibitor bortezomib in hematologic malignancies. Clin Lymphoma. 2004 Mar;4(4):230-7. PubMed, CrossRef
  12. Hasinoff BB, Patel D, Wu X. Molecular Mechanisms of the Cardiotoxicity of the Proteasomal-Targeted Drugs Bortezomib and Carfilzomib. Cardiovasc Toxicol. 2017 Jul;17(3):237-250. PubMed, CrossRef
  13. Guglielmi V, Nowis D, Tinelli M, Malatesta M, Paoli L, Marini M, Manganotti P, Sadowski R, Wilczynski GM, Meneghini V, Tomelleri G, Vattemi G. Bortezomib-Induced Muscle Toxicity in Multiple Myeloma. J Neuropathol Exp Neurol. 2017 Jul 1;76(7):620-630. PubMed, CrossRef
  14. Kanayama N, Kitano H. Interfacial recognition of sugars by boronic acid-carrying self-assembled monolayer. Langmuir. 2000;16(2):577-583. CrossRef
  15. Zhang XT, Dong HL, Niu ZL, Xu JM, Wang DY, Tong H, Jiang XZ,  Zhu MF. Loading and Controlled Releasing of Anti-cancer Drug Bortezomib by Glucose-Containing Diblock Copolymer. Chinese Materials Conference. Springer, Singapore, 2017: 871-880. CrossRef
  16. Lorand JP, Edwards JO. Polyol complexes and structure of the benzeneboronate ion. J Org Chem. 1959;24(6):769-774. CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.