SZABÓ ILDIKÓ DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Témavezető: Dr. Mező Gábor tudományos tanácsadó MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport

Hasonló dokumentumok
Hatékony tumorellenes készítmények előállítása target és drug molekulák kombinációjával (Zárójelentés)

Hatóanyag-tartalmú peptid-konjugátumok előállítása és in vitro tumorellenes hatása

Hatóanyag-peptid konjugátumok szintézise, jellemzése és biológiai aktivitásának vizsgálata glióma kultúrákon

Új GnRH-hatóanyag konjugátumok

Lehetőségek a tumorspecifikus irányító peptidek hatékonyságának növelésére

Szintetikus antigének és tumorellenes hatású biokonjugátumok szintézise és vizsgálata

Melanoma specifikus peptidkonjugátumok kihívások, nehézségek, sikerek

Publications/Publikációk (2007) Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás kivonat)

Tumorellenes hatóanyagtartalmú peptidhormon származékok szintézise és vizsgálata

OTKA (NK 77485) zárójelentés. Témavezető: Dr. Mező Gábor (ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport)

Célzott tumorterápiára alkalmas hatóanyag peptid konjugátumok fejlesztése

Pályázatok/Grants 2012-

transzporter fehérjék /ioncsatornák

Módosított GnRH-III-antraciklin biokonjugátumok daganat növekedést gátló hatásának tanulmányozása in vivo szubkután vs. ortotopikus rendszerekben

Peptid hordozók és alkalmazásuk

Glióma elleni hatóanyag-peptid konjugátumok in vitro biológiai aktivitása

CÉLZOTT TUMORTERÁPIÁRA ALKALMAS KONJUGÁTUMOK TERVEZÉSE ÉS SZINTÉZISE. Mező Gábor

A Telomerase-specific Doxorubicin-releasing Molecular Beacon for Cancer Theranostics

Fág könyvtárból kiválasztott peptidek alkalmazása irányító molekulaként a célzott tumorterápiában

SZABÓ ILDIKÓ DOKTORI ÉRTEKEZÉS. Témavezető: Dr. Mező Gábor tudományos tanácsadó MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport

Gyógyszerek célba juttatása

Módosított GnRH-III-antraciklin biokonjugátumok daganatnövekedést gátló hatásának tanulmányozása in vivo szubkután vs. ortotopikus rendszerekben

Magas mortalitású tumoros betegségek célzott kezelésére alkalmas biokonjugátumok és moduljaik fejlesztése

Barangolások a peptidek és fehérjék világában

Tumorellenes hatóanyagok irányított célbajuttatása peptidekkel

Vajsavval módosított GnRH-I és GnRH-II hatóanyag konjugátumok szintézise és in vitro tumorellenes hatásuk vizsgálata

Az MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoportban készült tudományos diákköri dolgozatok - elismerések ( )

Publications/Publikációk (2009) Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás kivonat)

Peptidek LC-MS/MS karakterisztikájának javítása fluoros kémiai módosítással, proteomikai alkalmazásokhoz

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

MULTIDROG REZISZTENCIA IN VIVO KIMUTATÁSA PETEFÉSZEK TUMOROKBAN MOLEKULÁRIS LEKÉPEZÉSSEL

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport. Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás)

Fág könyvtárból kiválasztott irányító peptid szerkezetének optimálása célzott tumorterápiához

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

Szerződéses kutatások/contract research

Biológiailag aktív peptidek oldékonyságának növelése oligoetilénglikol származékokkal

Célzott tumorterápiában fontos receptor fehérjék és azok jelátviteli változásának vizsgálata peptid hatóanyag polimer nanorendszer segítségével

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK

Multidrog rezisztens tumorsejtek szelektív eliminálására képes vegyületek azonosítása és in vitro vizsgálata

Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás

Hegedüs Rózsa. Tumorellenes hatóanyagtartalmú peptidhormon származékok szintézise és vizsgálata

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

Az áramlási citométer és sejtszorter felépítése és működése, diagnosztikai alkalmazásai

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

9. Szilárdfázisú szintézisek. oligopeptidek, oligonukleotidok

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL

Publications/Publikációk (2008) Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás kivonat)

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás)

SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS AZ NKTH-OTKA H07-B ES SZÁMÚ PROJEKTHEZ

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport 2016

Tudományos és publikációs tevékenység

K68464 OTKA pályázat szakmai zárójelentés

Norvég Finanszírozási Mechanizmus által támogatott projekt HU-0115/NA/2008-3/ÖP-9 ÚJ TERÁPIÁS CÉLPONTOK AZONOSÍTÁSA GENOMIKAI MÓDSZEREKKEL

9. Szilárdfázisú szintézisek. oligopeptidek, oligonukleotidok

Bioaktív molekulák alapvető sejtélettani folyamatokra kifejtett hatásának vizsgálata emlős és egysejtű rendszerben

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

Részletes szakmai beszámoló Az erbb proteinek asszociációjának kvantitatív jellemzése című OTKA pályázatról (F049025)

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

Pórusos polimer gélek szintézise és vizsgálata és mi a közük a sörgyártáshoz

eljárásokkal Doktori tézisek Szatmári Tünde Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Sugárterápia Program

Mágikus lövedék; hogyan állítsunk az irányzékon

Tumorbiológia Dr. Tóvári József (Országos Onkológiai Intézet)

Becsaphatjuk-e a tumoros sejteket? A kemoterápia új lehetőségei a rák gyógyításában

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

Hatóanyag-tartalmú peptid-konjugátumok előállítása és in vitro tumorellenes hatása

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

A DOHÁNYZÁS OKOZTA DNS KÁROSODÁSOK ÉS JAVÍTÁSUK VIZSGÁLATA EMBERI CUMULUS ÉS GRANULOSA SEJTEKBEN. Sinkó Ildikó PH.D.

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport

Hua Wang, Marianne Gauthier, Jamie R. Kelly, Rita J. Miller, Ming Xu, William D. O Brien, Jr. and Jianjun Cheng

3. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK

Berényi Ágnes. Ösztron származékok és nemszteroid 17β-hidroxiszteroid-dehidrogenáz- 1 gátlók tumorellenes hatásainak vizsgálata

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport 2015

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

Doktori (Ph.D.) értekezés tézisei N-PEPTID-6-AMINO-D-LUCIFERIN KONJUGÁTUMOK OPTIMALIZÁLT SZINTÉZISMÓDSZEREI ÉS BIOLÓGIAI FELHASZNÁLÁSUK

Lymphoma sejtvonalak és gyerekkori leukémia (ALL) sejtek mikro RNS (mir) profiljának vizsgálata

Tuftsin és tuftsin antagonista alkalmazása irányított tumorterápiára alkalmas konjugátumokban

HATÓANYAGOK IRÁNYÍTOTT CÉLBAJUTTATÁSÁRA ALKALMAZOTT BIOKONJUGÁTUMOK SZINTÉZISE ÉS VIZSGÁLATA. Doktori értekezés. Bai Katalin Boglárka

PROCONT. kapszula. A lezárt preklinikai (állatkísérletes), nemzetközileg előírt vizsgálatok eredményei alapján kijelenthetjük, hogy a hatóanyag:

Az ellenanyagok orvosbiológiai. PhD kurzus 2011/2012 II. félév

A PET szerepe a gyógyszerfejlesztésben. Berecz Roland DE KK Pszichiátriai Tanszék

Igény a pontos minőségi és mennyiségi vizsgálatokra: LC-MS/MS módszerek gyakorlati alkalmazása az élelmiszer-analitikában

Fagyasztás, felolvasztás, preparálás hatása a humán DNS fragmentáltságára. Nagy Melinda. MART VII. kongresszusa Sümeg,

Tumor ellenes hatóanyagok konjugátumai sejtpenetráló és célba juttató peptidekkel: Szintézis, kémiai és in vitro biológiai jellemzés

A basidiomycota élesztőgomba, a Filobasidium capsuligenum IFM törzse egy olyan

Lendület Napok: mozgásban a hazai tudomány MTA december 16. és 18.

Új terápiás lehetőségek helyzete. Dr. Varga Norbert Heim Pál Gyermekkórház Toxikológia és Anyagcsere Osztály

Terápiarezisztencia-fehérjéket kódoló mrns kvantitatív kimutatása PCRtechnikával. nyirokcsomójában

Inzulinutánzó vanádium-, és cinkkomplexek kölcsönhatásának vizsgálata vérszérum fehérjékkel

Onkológiai betegek és az oszteoporózis

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Pályázatok/Grants ( )

1. BEVEZETÉS. 1 Noble R. L., Beer M. D. C. T., McIntyre, R. W.; Cancer, 1967, 20,

HORVÁTI KATA Mycobacterium tuberculosis

Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

Átírás:

SZABÓ ILDIKÓ GnRH-III származékok szintézise a tumorellenes hatás fokozása céljából DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Témavezető: Dr. Mező Gábor tudományos tanácsadó MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport ELTE TTK Kémia Doktori Iskola Vezető: Dr. Inzelt György egyetemi tanár Szintetikus kémia, anyagtudomány, biomolekuláris kémia program Programvezető: Dr. Horváth István Tamás egyetemi tanár Budapest, 2009

BEVEZETÉS Az Egészségügyi Világszervezet adatai alapján a világ országai közül Magyarországon növekedett a legnagyobb mértékben a daganatos megbetegedések miatti halálozás aránya a XX. század második felében. A világ többi országához hasonlóan hazánkban a rosszindulatú daganatos megbetegedés mint halálok a második helyen áll a szív és érrendszeri megbetegedések mögött. A tumoros elváltozások diagnosztizálását követően, a daganat méretétől és típusától függő módon alkalmazhatnak sebészeti beavatkozást vagy más terápiás kezelést. A sebészeti beavatkozás csak szolid tumorok esetén valósítható meg, nem-szolid tumoroknál csak a kemoterápia lehet célravezető. A primer és metasztatikus daganatok esetében egyaránt a kemoterápia a fő kezelési mód, úgynevezett koktélok felhasználásával. Ezek a koktélok több, hatásos, a sejtek osztódását különböző módon gátló citosztatikumot tartalmaznak eltérő mennyiségben a hatásuk növelése érdekében. A napjainkban alkalmazott kemoterápiás szerek (pl.: daunorubicin, doxorubicin, metotrexát, ciszplatin, taxol) legfőbb hátránya, hogy gyorsan kiürülnek a véráramból, valamint, hogy nem szelektívek és specifikusak, hiszen ezek a citosztatikus szerek nemcsak a tumoros sejteket támadják, hanem az egészséges, főleg a gyorsan osztódó sejteket (pl.: limfociták, máj-, és vese sejtek) is. A daganatos sejtek igen gyorsan képesek az alkalmazott kemoterápiás gyógyszerekkel szemben rezisztenssé válni, így hamar hatástalanok lesznek a daganatra, míg az egészséges sejteket tovább pusztítják. Ezért a daganatellenes szerek kutatásának fő célja a napjainkban alkalmazott gyógyszereknél hatásosabb, szelektívebb tumorellenes molekulák előállítása. Az irányított vagy célzott tumorterápia a daganatok felszínén megjelenő speciális membránképleteket, pl. receptorokat állítja a terápia célkeresztjébe. Számos tumor nagy mennyiségben fejez ki (overexpresszál) receptorokat, és/vagy más sejtfelszíni struktúrákat. Ezek ismeretében képesek vagyunk olyan ligandumok előállítására, melyek főleg a tumor felszínén lévő struktúrához kötődnek, így a citotoxikus/citosztatikus tulajdonsággal rendelkező hatóanyagot célzottan a daganatsejthez irányítják. Egyik ilyen molekula a gonadotrop-releasing hormon (GnRH), melynek receptora(i) a legtöbb tumorsejt típuson (emlő-, endometrium-, petefészek-, prosztata-, száj-, gége-, vese-, agy-, hasnyálmirigy-, máj-, vastagbél daganatok, továbbá melanómák, limfómák) jelentős mennyiségben fejeződik ki, míg az egészséges sejtek többségén mennyiségük elhanyagolható. Ez a megfigyelés ad lehetőséget arra, hogy a GnRH peptideket mint szelektív irányító molekulákat használják a célzott tumorterápiában. 1

Doktori munkám során arra törekedtem, hogy olyan GnRH származékokat állítsak elő, amelyek önmagukban is jelentős tumorellenes hatással rendelkeznek és alkalmasak hatóanyag kapcsolására. CÉLKITŰZÉSEK Doktori munkám során új GnRH-III származékokat kívántam előállítottani, hogy megnöveljem a natív hormon tumorellenes hatását. A tumornövekedést gátló hatást kétféleképpen kívántam fokozni. Egyrészt dimer származékokat terveztem, ahol GnRH-III molekulát kapcsoltam egy másik GnRH hormon analóghoz (GnRH-I, GnRH-II vagy GnRH- III) közvetlenül, vagy enzimlabilis távtartón keresztül. Ezek a dimerek ellenállóbbak a proteolítikus folyamatokkal szemben, valamint sejtfelszíni receptorokat kapcsolhatnak össze, és a mikroaggregáció folytán megnövekedhet a peptid sejtbejutási képessége és/vagy tumorellenes hatása. Másrészt hatóanyagot kívántam kapcsolni a GnRH-III molekulához, hogy a citosztatikum segítségével növeljem az önmagában is tumorellenes hatással bíró hormon analóg hatását. Számos szintetikusan előállított és analitikailag jellemzett GnRH analóggal (natív hormonok, D-aminosavat tartalmazó GnRH molekulák, GnRH-III dimer származékok, fluoreszcensen jelölt analógok, izotóp jelölésre alkalmas származékok, hatóanyagot tartalmazó GnRH-III konjugátumok) in vitro (sejtbejutási képesség, antiproliferatív-, citosztatikus hatás humán és egér tumorsejtvonalakon), ex vivo (endokrin hatás), és in vivo (toxicitás, és tumornövekedést gátló hatás) vizsgálatokat terveztem végezni. ALKALMAZOTT MÓDSZEREK GnRH származékok szintézis A különböző GnRH származékok szintézisét manuálisan szilárdfázisú peptidszintézis módszerével valósítottam meg. A peptideket MBHA gyantán építettem fel vegyes Boc/Bzl-Fmoc/ t Bu technika alkalmazásával. Ez a módszer alkalmas jó kitermeléssel, viszonylag nagy tisztaságú lineáris és oldalláncot tartalmazó peptidek egyszerű és olcsó előállítására. GnRH-III dimer származékok A GnRH-III antiproliferatív hatásának növelése érdekében GnRH-I és GnRH-II agonista származékokkal alkotott aszimmetrikus dimer analógjait (összesen hat dimer), valamint két GnRH-III molekula távtartó szekvencián keresztül történő összekapcsolásával szimmetrikus dimereket (két dimer származék) állítottam elő enyhén alkalikus közegben (0,1M ph 8,1 Tris- 2

puffer). Az aszimmetrikus dimerek esetében a GnRH-I és GnRH-II molekulák D-aminosavat (D-lizin vagy D-cisztein) tartalmaztak. Míg a szimmetrikus dimerek diszulfidhídon keresztül kapcsolódtak egymáshoz, addig az aszimmetrikus dimerek tioéterkötéssel. Erre azért volt szükség, mert az aszimmetrikus diszulfidhidak sok esetben sem kémiailag, sem pedig biológiai körülmények között nem stabilak (szimmetrikus dimerekké alakulhatnak). Fluoreszcensen jelölt GnRH-III származékok A GnRH-III származékok sejtbejutási képességének vizsgálatához fluoreszcensen jelölt (5(6)- karboxifluoreszcein) molekulákra volt szükség. A natív GnRH-III, az N-terminális felől rövidített GnRH-III fragmensek, valamint az oldalláncában acetilcsoportot nem tartalmazó GnRH-III szimmetrikus dimer származék fluoreszcensen jelölt formáit állítottam elő karboxifluoreszcein-pentaklórfenil-észter segítségével bázis (DIEA) jelenlétében dimetilformamidos közegben, hogy össze tudjam hasonlítani a monomer és dimer struktúrák sejtbejutási képességét, illetve, hogy meghatározzam a fragmens peptidek receptorhoz való kötődési képességét. Hatóanyagot tartalmazó GnRH-III konjugátumok A hatóanyagot tartalmazó konjugátumok mindegyikét oldatban állítottam elő négy különböző kötéstípussal: észter-, hidrazon-, oxim- és amidkötéssel rendelkező GnRH-III konjugátumok előállítására volt lehetőségem. Annak érdekében, hogy amid, és észterkötésű konjugátumokat is elő tudjak állítani, először a hatóanyag molekulák módosítására volt szükség. Az észterkötésű konjugátum előállításához a doxorubicin 14-OH csoportját kellett átalakítani. Mivel a doxorubicin aminocsoportja reaktívabb a hidroxilcsoportnál, ezért a szelektív észterképzés érdekében a cukorrészen lévő aminocsoportot Fmoc-védett formába hoztam Fmoc-OSu felhasználásával bázis jelenlétében. A molekula hidroxilcsoportját ezután glutársav-anhidriddel reagáltattam bázis jelenlétében. Ily módon előállítottam az Fmoc-Dox-14-O-hemiglutarát származékot. Ezt az észterkötést tartalmazó vegyületet kapcsoltam később amidkötéssel a peptidhez, majd az Fmoc védőcsoportot piperidinnel hasítottam. Az amidkötéssel rendelkező konjugátumok előállításához a hatóanyag molekula cukorrészének aminocsoportján funkcionalizált származékára volt szükség. Ezt a reakciót ugyancsak glutársav-anhidriddel végeztem. A nem védett doxorubicinből vagy daunorubicinből közvetlenül a cukorrész N-hemiglutarát származékát kapjuk. Az oxim- és hidrazonkötéssel rendelkező konjugátumok esetében a GnRH-III molekula oldalláncának funkcionalizálásával (aminooxiecetsav, illetve hidrazidcsoport beépítése) 3

tudtam megvalósítani a hatóanyaggal történő konjugációt. Az oxim- és hidrazonkötést tartalmazó konjugátumok sikeres előállításához enyhén savas közeg (0,2M NaOAc puffer, ph 4,8-5,0) volt optimális. Az észter- és amidkötésű konjugátumok viszont csak erélyes kapcsolószerek és bázis jelenlétében képződtek. Peptidek, konjugátumok tisztítása és minőségi jellemzése A peptideket és konjugátumokat fordított fázisú HPLC (RP-HPLC) tisztítást követően analitikai RP-HPLC és tömegspektrometria (ESI-MS) segítségével jellemeztem. LH-kibocsájtási teszt (LH-releasing assay) patkány hipofízis sejteken. GnRH-III dimerek hatása az LH-szekrécióra A GnRH-III származékok endokrin hatását szabályos ciklusú nőstény Wistar patkány hipofízis sejteken vizsgáltuk szuperfúziós készülék segítségével. Szimmetrikus dimerek esetében 10, 100 és 1000 nm, míg az aszimmetrikus dimerek esetén 0,1, 1 és 1000 nm-os koncentrációkat alkalmaztunk. Az LH mennyiségét RIA segítségével határoztuk meg. Hatóanyagot tartalmazó GnRH-III konjugátum enzimatikus stabilitása A konjugátumok stabilitását vizsgáltuk kimotripszinnel, 90% humán szérummal, illetve humán katepszin B ezimmel szemben. Az emésztéseket 37 C-on, 1:50 enzim:szubsztrát arány mellett végeztük. A különböző időközönként vett mintákat MALDI-TOF tömegspektrométer segítségével analizáltuk. Kötődésvizsgálat A tríciummal jelölt [( 3 H)Pro 9 ]GnRH-II és [( 3 H)Pro 9 ]GnRH-III molekulák felhasználásával meghatároztuk T-47D, C26 és HT-29 sejtek membránfrakcióján a GnRH-I, GnRH-II és GnRH-III peptidek receptorhoz való kötődési képességét. A specifikus kötődést a megfelelő nem radioaktív GnRH származék nélkül (összes kötődés), illetve annak jelenlétében (nem specifikus kötődés) végzett mérés során kapott radioaktivitás értékek különbségével határozták meg. Sejtbejutási vizsgálatok A fluoreszcensen jelölt GnRH-III monomer, N-terminális felől rövidített GnRH-III fragmensek, illetve az oldalláncában acetilcsoportot nem tartalmazó GnRH-III szimmetrikus dimer származékok, valamint a hatóanyagot tartalmazó GnRH-III konjugátumok sejtbejutási képességét vizsgáltam MCF-7, HT-29 és C26 sejteken. Az egyes GnRH-III származékok sejtbejutási mechanizmusának tanulmányozása céljából különböző kompetíciós vizsgálatokat végeztünk el. Hatóanyagot tartalmazó konjugátumok DNS-hez való kötődésének vizsgálata fluoreszcens spektroszkópiai módszerrel A sejtbejutási adatok értelmezése céljából vizsgáltuk a 4

daunorubicin, a Dau=Aoa-OH és az oximkötésű GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) konjugátum fluoreszcencia intenzitását DNS jelenlétében és anélkül. Az egyes anyagok, illetve a DNS-t tartalmazó és nem tartalmazó minták összehasonlításánál az emissziós maximumon (λ em = 555nm, λ ex = 470 nm) kapott intenzitásokat vetettük össze. Hatóanyagot tartalmazó GnRH-III konjugátumok in vitro citosztatikus hatása A konjugátumok in vitro tumorellenes hatását a sejtek életképességének meghatározásával vizsgáltuk MCF-7, HT-29 és C26 sejteken. A konjugátumokkal 5,1 10-4 -100 μm koncentráció tartományban kezeltük a sejteket 6 órán át 37 C-on. A kezelést követő mosás után a sejteket 72 órán át továbbtenyésztettük, majd MTT-teszttel meghatároztuk az élő sejtek arányát. A citosztatikus hatás mértékét a következő képlet alapján számoltuk ki: Citosztázis % = [1-(A kezelt /A kontroll )] 100 Ahol az A kezelt a kezelt sejtek, míg az A kontroll a kezeletlen sejtek esetén mért abszorbanciát (λ= 540 nm) jelenti. GnRH-III szimmetikus dimerek apoptotikus hatása A GnRH-III szimmetrikus és aszimmetrikus dimer, illetve az azokat alkotó monomer GnRH származékok apoptotikus hatását MCF-7 és HT-29 sejteken vizsgáltuk. A dimerek és alkotóelemeik korai apoptotikus hatását fluoreszcensen jelölt annexin-v (FITC-annexin-V) molekula alkalmazásával határoztuk meg. A sejteket a dimer- és az azokat alkotó monomer GnRH származékokkal hat órán át kezeltük, majd a kezelés végén megjelöltük őket FITC-annexin-V oldatával és meghatároztuk a fluoreszcencia intenzitást. Ezt követően minden mintához propídium-jodidot adtunk és ismét megmértük a fluoreszcencia intenzitást. A kísérlet során a fluoreszcencia intenzitás változását áramlási citometriával határoztuk meg. GnRH-III dimer származékok in vitro antiproliferatív hatása A kísérlet során a sejteket öt napon keresztül 37 C-on tartották, ez idő alatt kétszer kezelték (első és harmadik napon) azokat a megfelelő dimer származékokkal, majd az ötödik napon sejtszámlálással meghatározták a GnRH-III analógok antiproliferatív hatását. GnRH-III szimmetrikus dimerek in vivo tumorellenes hatása A szimmetrikus dimerek in vivo antitumor hatásának vizsgálatához HT-29 xenograftot tartalmazó Balb/c egereket használtunk. Az első kezelés mindkét szimmetrikus dimer esetén a tumorbeültetést követő 10. napon volt. A GnRH-III dimereket ([GnRH-III(H-CGFLG)] 2 és [GnRH-III(Ac-CGFLG)] 2 ) 40 mg/ testsúly kg dózisban hat héten keresztül minden nap i.p. adagoltuk. A kezeléseket a tumorbeültetést követő 41. napon fejeztük be, majd további 20 kezelés nélküli napig vizsgáltuk a tumortérfogat változását. 5

A Daunorubicin és a (GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) in vivo toxicitásának meghatározása A szabad Dau és a GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) in vivo toxicitását egészséges BDF-1 nőstény egereken (5 egér minden csoportban) vizsgáltuk. Az egereket egyszer i.p. kezeltük 15 mg (26,6 M)/testsúly kg szabad daunorubicinnel vagy ekvivalens daunorubicin tartalmú konjugátummal (62,5 mg/testsúly kg, 24% Dau tartalom). A kísérletet 21 napig folytattuk. Daunorubicin és daunorubicin tartalmú konjugátum in vivo antitumor hatása C26 tumorszöveten A kísérletben 3-4 mm méretű, körülbelül 25 mg tömegű C26 tumorszövetet ültettek be az Balb/c egerek bőre alá. A kezelést a tumorbeültetést követő 7. napon kezdték el. A desztillált vízben oldott vegyületeket i.p. adagolták. Az első kísérletben öt csoportot különítettek el, melyek mindegyike 5 egérből állt: 1) kontroll, 2) 5 mg (8,86 mol) daunorubicin /testsúly kg egyszeri adagolással; 3) 2 mg (3,55 mol) daunorubicin /testsúly kg két naponta, összesen ötször adva; 4) 15 mg (26,6 mol)/testsúly kg GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) konjugátumot egyszeri adagolással; 5) 5 mg (8,86 mol)/testsúly kg GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) konjugátum 5 alkalommal adva minden második napon. A második kísérletben négy csoportot különítettek el, melyek mindegyike hét egérből állt: 1) kontroll, 2) 62,5 mg (26,6 mol) GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) /testsúly kg kétszeri adagolással a tumorbeültetést követő 4. és 7. napon; 3) 62,5 mg (26,6 mol) GnRH- III(Dau=Aoa-GFLG) /testsúly kg két naponta, a tumorbeültetést követő 7. és 10. napon adva és 4) 45 mg (26,6 mol) GnRH-III(GFLG) /testsúly kg konjugátumot kétszeri adagolással a tumorbeültetést követő 4. és 7. napon. A kezelési periódus alatt hét alkalommal ellenőrizték digitális tolómérővel a tumor méretét. A tumortérfogatot az egyes állatok esetén az alábbi formula segítségével határozták meg: V = a 2 x b x /6 (ahol a és b jelölik a legrövidebb és leghosszabb átmérőt) TÉZISEK ÉS KÖVETKEZTETÉSEK A. GnRH-III konjugátumok 1. A hatékonyság növelése érdekében az önmagában is tumorellenes hatással bíró természetes GnRH analógokból szimmetrikus (2 vegyület) és aszimmetrikus (6 vegyület) dimer származékokat állítottam elő. 6

2. A tumorellenes hatás fokozását a második esetben citosztatikumok GnRH-III molekulához kapcsolásával (észter-, hidrazon-, oxim- és amidkötés) valósítottam meg. 3. A GnRH-III származékok sejtbejutási képességének meghatározásához 5(6)- karboxifluoreszceinnel jelölt analógokat állítottam elő. B. GnRH-III dimer származékok endokrin hatása 4. A szimmetrikus dimerek nem rendelkeztek jelentős endokrin hatással, ezért gyenge agonistáknak tekinthetők. 5. Az aszimmetrikus dimerek szignifikáns LH-szekréciós készséggel bírnak. Ez az endokrin hatás bizonyos esetekben meghaladta a szuperagonista [D-Lys 6 ]GnRH-I LH-felszabadító készségét is. Ezért ezeket a dimereket a szuperagonista származékok csoportjába sorolhatjuk. C. GnRH-III származékok in vitro vizsgálatai 6. A dimerek antiproliferatív hatása sejtfüggőnek bizonyult. A szimmetrikus dimerek jelentős antiproliferatív hatással rendelkeztek MCF-7 és HT-29 sejteken, míg az aszimmetrikus dimerek T-47D sejtvonalon mutattak szignifikáns sejtosztódást gátló hatást. 7. Apoptotikus képességük alapján a dimerek közül az aszimmetrikus struktúrával rendelkezők apoptózis kiváltására képesek MCF-7 sejteken, míg a szimmetrikus dimer formák nem indítanak be korai apoptotikus folyamatokat egyik vizsgált sejtvonalon sem. 8. Mind a dimer, mind pedig a hatóanyagot tartalmazó konjugátum képes a vizsgált sejtekbe (MCF-7, HT-29, C26) bejutni. 9. A hatóanyagot tartalmazó konjugátumban a citosztatikum megtartja a DNS-hez való kötődési képességet, így a sejtbe bejutva a hatóanyag interkalálódik a DNS-be, ezáltal képes a sejtosztódást gátló hatásának kifejtésére. 10. Meghatároztam a hatóanyagot tartalmazó biokonjugátumok citosztatikus hatását. A vizsgált sejteken az észterkötésű konjugátumok bizonyultak a leghatásosabbnak, ezt követte a hidrazon-, oxim- és végül az amidkötést tartalmazó konjugátumok hatása. D. GnRH-III származékok in vivo tumorellenes hatása 7

11. A GnRH-III szimmetrikus dimer származékok jelentős (40%) in vivo tumorellenes hatással rendelkeznek. Míg a szimmetrikus dimerek in vitro eltérő antiproliferatív hatással rendelkeztek, addig ez a különbség nem volt megfigyelhető in vivo körülmények között. 12. A hatóanyagot tartalmazó konjugátum in vivo nem volt toxikus, a maximálisan tolerált dózisa (MTD) 30 mg Dau tartalom/ testsúly kg fölött van. Az alkalmazott dózisokban a szabad hatóanyag és a konjugátum tumorellenes hatása közel azonos volt, viszont a túlélési idő a szabad hatóanyag esetében lényegesen alacsonyabb volt, mint a konjugátum esetében. Az eredmények alapján elmondható, hogy sikerült fokoznom a natív GnRH-III tumorellenes hatását mind dimerizációval, mind pedig hatóanyag hozzákapcsolásával. Az endokrin hatás figyelembevételével a szimmetrikus dimerek alapjául szolgálhatnak hatóanyagok hordozó molekulájának, míg az aszimmetrikus dimerek jelentős endokrin hatásuk révén önmagukban is alkalmazhatók hormonfüggő emlőtumorok kezelésére. A TÉZISEK ALAPJÁUL SZOLGÁLÓ KÖZLÉSEK 1. Mező G., Manea M., Szabó I., Vincze B., Kovács M.: New derivatives of GnRH as potential anticancer therapeutic agents (2008) Current Med. Chem. 15, 2366-2379. (IF: 4,944) 2. Szabó I., Manea M., Bősze Sz., Szabó R., Orbán E., Gaál D., Przybylski M., Hudecz F., Mező G.: Development of an oxime bond containing daunorubicin-gonadotropin-releasing hormone-iii conjugate as a potential multivalent anticancer drug (2009) Bioconjugate Chemistry 20, 656-665. (IF: 4,384) A TEZISEKHEZ KÖZVETLENÜL NEM TARTOZÓ KÖZLEMÉNBYEK 1. Mező G., Jakab A., Bai K., Láng O., Szabó I., Schlosser G., Kőhidai L., Hudecz F. Synthesis of oligotuftsin-based branched oligopeptide conjugates for chemotactic drug targeting. (2006) J Pept Sci. 12, 328-36. (IF: 1,801) 2. Szabó I., Schlosser G., Hudecz F., Mező G.: Disulfide bond rearrangement during regioselective oxidation in PhS(O)Ph/CH3SiCl3 mixture for the synthesis of alpha-conotoxin GI. (2007) Biopolymers 88, 20-28. ELŐADÁSKIVONAT REFERÁLT FOLYÓIRATBAN 1. Mező G., Jakab A., Bai K., Láng O., Szabó I., Schlosser G., Kőhidai L., Hudecz F. Synthesis of oligotuftsin-based branched oligopeptide conjugates for chemotactic drug targeting. (2006) J Pept Sci. 12, 328-36. (IF: 1,801) 8

2. Mező, G., Jakab, A., Szabó, I., Bősze, S., Szabó, R., Bai, K.B., Kapuvári, B., Boldizsár, M., Vincze, B., Csuka, O., Hudecz, F.: Drug delivery based on GnRH-III as targeting moiety. (2006) J. Pept. Sci. 12, 98. (IF: 1,801) 3. Szabó, I., Bősze, S., Reményi, J., Schlosser, G., Hudecz, F., Mező, G.: Synthesis and biological activity of new GnRH-III derivatives. (2006) J. Pept. Sci. 12, 237. (IF: 1,801) 4. Szabó, I., Bősze, Sz., Orbán, E., Vincze, B., Gaál, D., Csuk, O., Hudecz, F., Mező, G. In vitro and in vivo antitumor effect of symmetric GnRH-III derivatives. 30th European Peptide Symposium, Helsinki, Finnország, 2008. (2008. J.Pept. Sci. 14S, 117.) 5. Manea, M., Szabó, I., Orbán, E., Bősze, Sz., Tejeda, M., Gaál, D., Kapuvári, B., Csámpai, A., Radnai, L., Mező, G. Development of GnRH-III antracycline conjugates as multifunctional drug delivery systems for targeted chemotherapy. 30th European Peptide Symposium, Helsinki, Finnország, 2008. (2008. J. Pept. Sci. 14S, 116.) 6. Szabó I., Bősze Sz., Kovács M., Vincze B., Csuka O., Hudecz F., Mező G.: Antiproliferative effect of GnRH-III and GnRH-II peptide derivatives on MCF-7, T47-D and HT-29 cells (2008. EJC Supplements 6(9), 69.) ELŐADÁSOK NEMZETKÖZI VAGY HAZAI KONFERENCIÁN 1. Kőhidai L., Bai K., Láng J., Birinyi J., Láng O., Szabó I., Hudecz F., Mező G.: Kemotaktikus drug-targeting (CDT)- Methotrexatot tartalmazó oligotuftszin konjugátumok sejtfiziológiai hatásainak vizsgálata csillós és monocita modelleken. A Peptidkémiai Munkabizottság és a Nukleotidkémiai Munkabizottság együttes tudományos ülése, Balatonszemes, 2005. 2. Szabó I. Antitumor hatású molekulákat tartalmazó GnRH-III biokonjugátumok szintézise. Országos Tudományos Diákköri Konferencia, Budapest, 2005. 3. Szabó I., Bősze Sz., Reményi J., Schlosser G., Hudecz F., Mező G.: Synthesis and cellular uptake studies of GnRH-III derivatives. Kolozsvár, Románia, 2006. 4. Szabó I., Bősze Sz., Szabó R., Schlosser G., Hudecz F., Mező G.: GnRH-III származékainak sejtbejutási vizsgálata. V. Magyar Sejtanalitikai Konferencia, Budapest, 2006. 5. Szabó I., Bősze Sz., Szabó R., Schlosser G., Hudecz F., Mező G.: GnRH-III fluoreszcein származékának sejtbejutásának vizsgálata, A Peptidkémiai Munkabizottság tudományos ülése, Balatonszemes, 2006. május 6. Kapuvári B., Vincze B., Boldizsár M., Bősze Sz., Szabó I., Csuka O., Gaál D., Tóth G., Hudecz F., Mező G.: Expression of Gonadotropin-Releasing Hormone receptor sin colon and breast cancer cell lines targeted for therapy with GnRH analogs. EACR 19, Budapest, 2006. 7. Szabó I., Bősze Sz., Szabó R., Schlosser G., Hudecz F., Mező G.:. Synthesis and biological activity of new GnRH-III derivatives. 29th European Peptide Symposium, Gdansk, Poland, 2006. szept. 8. Bai K., Bacsa B., Szabó I., Bősze Sz., Szabó R., Orbán E., Hudecz F., Mező G.:. Drug delivery systems based on oligotuftsin carrier. 8th German Peptide Symposium, Heidelberg, Németország, 2007. 9. Szabó I., Bősze Sz., Szabó R., Kovács M., Hudecz F., Mező G.: Új GnRH vegyes dimerek szintézise és hatásának tanulmányozása hipofízis preparátumon és MCF-7 emlődaganat sejtvonalon, A Peptidkémiai Munkabizottság tudományos ülése, Balatonszemes, 2007. június 10. Lajkó E., Andódy K., Szabó I., Mező G., Kőhidai L.: GnRH analógok kemotaktikus hatásának összehasonlító vizsgálata Tetrahymena pyriformis protozoonon és Mono Mac 6 humán monocita sejtvonalon, A Peptidkémiai Munkabizottság tudományos ülése, Balatonszemes, 2007. június 9

11. Mező G., Manea M., Orbán E., Szabó R., Szabó I., Gaál D., Hudecz F., Bősze Sz.: Daunomicint tartalmazó GnRH-III konjugátumok szintézise és vizsgálata, A Peptidkémiai Munkabizottság tudományos ülése, Balatonszemes, 2007. június 12. Manea M, Szabó I., Orbán E., Bősze Sz., Szabó R., Gaál D., Przybylski M., Hudecz F, Mező G.: Development of Multifunctional Antitumour Drug Conjugates for Cancer Therapy, 9th International Symphosium Solid Phase Synthesis, Norwich, England, 2007. 13. Szabó I., Bősze Sz., Szabó R., Bai K., Kovács M., Vincze B., Boldizsár M., Kapuvári B., Csuka O., Hudecz F., Mező G.: Antiproliferative Effect of GnRH-III and GnRH-II Peptide Derivatives on MCF-7 and HT-29 Cells, 9th International Symphosium Solid Phase Synthesis, Norwich, 2007. 14. Kapuvári B., Szabó I., Vincze B.,Kovács M., Boldizsár M, Csuka O, Bősze Sz., Gaál D., Szabó R., Tóth G., Mező G. Tumor-szelektív GnRH analógok dimer származékainak szintézise és antitumor hatásának vizsgálata in vitro Magyar Onkológusok Társaságának XXVII. Jubileumi Kongresszusa, Budapest, 2007. 15. Szabó I.: GnRH dimer származékok in vitro és in vivo hatása. Kemotaxis Konferencia, Budapest, 2007. 16. Szabó I., Bősze Sz., Orbán E., Kovács M., Vincze B., Csuka O., Gaál D., Hudecz F., Mező G.: GnRH-III dimer származékainak in vitro és in vivo hatása. A Peptidkémiai Munkabizottság tudományos ülése, Balatonszemes, 2008. április 17. Szabó I., Bősze Sz., Orbán E., Vincze B., Gaál D., Csuka O., Hudecz F., Mező G.: In vitro and in vivo antitumor effect of symmetric GnRH-III derivatives. 30th European Peptide Symposium, Helsinki, Finnország, 2008. (2008. J.Pept. Sci. 14S, 117.) 18. Manea M., Szabó I., Orbán E., Bősze Sz., Tejeda M., Gaál D., Kapuvári B., Csámpai, A., Radnai L., Mező G.: Development of GnRH-III antracycline conjugates as multifunctional drug delivery systems for targeted chemotherapy. 30th European Peptide Symposium, Helsinki, Finnország, 2008. (2008.J. Pept. Sci. 14S, 116.) 19. Manea M., Szabó I., Tejeda M., Kapuvári B., Öhlschläger P., Reichard W., Gaál D., Mező G.: Synthesis and in vivo antitumor effect of an oxime bond linked daunorubicin-gonadotropin releasing hormone-iii bioconjugate. 9th German peptide Symposium, Göttingen, Németország, 2009. 20. Mező G., Orbán E., Szabó I., Hegedüs R., Manea M.: Synthesis and in vitro antitumor activity of antracycline-gnrh derivative conjugates. 9th German peptide Symposium, Göttingen, Németország, 2009. 21. Mező G., Orbán E., Szabó I., Hegedüs R., Bősze Sz., Tejada M., Gaál D., Kapuvári B., Manea M.: GnRH based drug delivery systemy for targeted chemptherapy, Biologically Active Peptides XI, Czech and Slovak National Conference, Csehország, Prága, 2009. 10