Magas mortalitású tumoros betegségek célzott kezelésére alkalmas biokonjugátumok és moduljaik fejlesztése

Hasonló dokumentumok
Célzott tumorterápiára alkalmas hatóanyag peptid konjugátumok fejlesztése

Lehetőségek a tumorspecifikus irányító peptidek hatékonyságának növelésére

CÉLZOTT TUMORTERÁPIÁRA ALKALMAS KONJUGÁTUMOK TERVEZÉSE ÉS SZINTÉZISE. Mező Gábor

Új GnRH-hatóanyag konjugátumok

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

Mágikus lövedék; hogyan állítsunk az irányzékon

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

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

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

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

Új terápiás lehetőségek. Dr. Szökő Éva Gyógyszerhatástani Intézet

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

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

Tumorprogresszió és előrejelzése. Statisztikák. Statisztika - USA Megbetegedés / 10 leggyakoribb (2012)

Peptid hordozók és alkalmazásuk

Tumorellenes hatóanyagtartalmú peptidhormon származékok szintézise és vizsgálata

Glióma elleni hatóanyag-peptid konjugátumok in vitro biológiai aktivitása

Fág könyvtárból kiválasztott peptidek alkalmazása irányító molekulaként a célzott tumorterápiában

Melanoma specifikus peptidkonjugátumok kihívások, nehézségek, sikerek

transzporter fehérjék /ioncsatornák

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

Tumor immunológia

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

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

Hegedüs Rózsa. Tumorellenes hatóanyagtartalmú peptidhormon származékok szintézise és vizsgálata

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

Fág könyvtárból kiválasztott irányító peptid szerkezetének optimálása célzott tumorterápiához

Tumorellenes hatóanyagok irányított célbajuttatása peptidekkel

3. Sejtalkotó molekulák III.

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

TUMORELLENES ANTIBIOTIKUMOK

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek

MULTIDROG REZISZTENCIA IN VIVO KIMUTATÁSA PETEFÉSZEK TUMOROKBAN MOLEKULÁRIS LEKÉPEZÉSSEL

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

II./3.3.2 fejezet:. A daganatok célzott kezelése

Bevacizumab kombinációval elért hosszútávú remissziók metasztatikus colorectális carcinomában

Onkológiai betegek és az oszteoporózis

Modern terápiás szemlélet az onkológiában

GYÓGYSZERÉSZET 2007/5. A MAGYAR GYÓGYSZERÉSZTUDOMÁNYI TÁRSASÁG LAPJA A TARTALOMBÓL. Az emlõrák terápiájáról

Intelligens molekulákkal a rák ellen

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

10. Tumorok kialakulása, tumor ellenes immunmechanizusok

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

Barangolások a peptidek és fehérjék világában

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

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

Monoklonális antitestek előállítása, jellemzői

Reproduktív funkciók 1. Androgén hormonok

RÁKELLENES ANTIBIOTIKUMOK

Daganatok Kezelése. Bödör Csaba. I. sz. Patológiai és Kísérleti Rákkutató Intézet november 30., ÁOK, III.

Gyógyszerek célba juttatása

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

A fehérjék hierarchikus szerkezete

Tények a Goji bogyóról:

Rosszindulatú daganatok célzott, molekuláris gyógyszeres kezelése

HORMONOK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI AZ AMINOSAVAK ÉS FEHÉRJÉK 1. kulcsszó cím: Aminosavak

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

Tumorbiológia Dr. Tóvári József (Országos Onkológiai Intézet)

Immunológia Világnapja

A sejtek élete. 5. Robotoló törpék és óriások Az aminosavak és fehérjék R C NH 2. C COOH 5.1. A fehérjeépítőaminosavak általános

Peptidekkel a sejtekbe: peptidek mint transzport molekulák

ANTICANCER RESEARCH [Rákkutatás]

HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS

Pályázatok/Grants 2012-

ELLENANYAGOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

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

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Endokrinológia. Közös jellemzők: nincs kivezetőcső, nincs végkamra - hámsejt csoportosulások. váladékuk a hormon

A tumor-markerek alkalmazásának irányelvei BOKOR KÁROLY klinikai biokémikus Dr. Romics László Egészségügyi Intézmény

Evidencia alapú, egyénre szabott kezelés a daganatok terápiájában Garami Miklós

Szervezetünk védelmének alapja: az immunológiai felismerés

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Mellékhatás menedzsment költségének változása az onkoterápia fejlődésével nem-kissejtes tüdőrák esetében

Az ellenanyagok szerkezete és funkciója. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

A tumorok megszökése az immunrendszer elől

Terápiarezisztencia-fehérjéket kódoló mrns kvantitatív kimutatása PCRtechnikával. nyirokcsomójában

Sejtek - őssejtek dióhéjban február. Sarkadi Balázs, MTA-TTK Molekuláris Farmakológiai Intézet - SE Kutatócsoport, Budapest


MAGYOT évi Tudományos Szimpóziuma Május 5-6, Budapest

Az idegrendszer és a hormonális rednszer szabályozó működése

7. szeminárium VAKCINÁCIÓ, POLIKLONÁLIS ÉS MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK

Szignalizáció - jelátvitel

Vakcinák / 9. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet PTE KK

Ellenanyag reagensek előállítása II Sándor Noémi

Farmakobiokémia, gyógyszertervezés

Az immunrendszer működésében résztvevő sejtek Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

Glükoproteinek (GP) ELŐADÁSVÁZLAT ORVOSTANHALLGATÓK RÉSZÉRE

Bioinformatika előad

Élettan. előadás tárgykód: bf1c1b10 ELTE TTK, fizika BSc félév: 2015/2016., I. időpont: csütörtök, 8:15 9:45

Emlődaganatok gyógyszeres kezelés. Dr.Tóth Judit DE OEC Onkológiai Tanszék

CONFIRM anti-estrogen Receptor (ER) (SP1) Rabbit Monoclonal Primary Antibody

A neuroendokrin jelátviteli rendszer

Szintetikus antigének és tumorellenes hatású biokonjugátumok szintézise és vizsgálata

9. előadás Sejtek közötti kommunikáció

Biológiai daganatkezelés

Receptorok és szignalizációs mechanizmusok

3. Sejtalkotó molekulák III. Fehérjék, enzimműködés, fehérjeszintézis (transzkripció, transzláció, poszt szintetikus módosítások)

Átírás:

Magas mortalitású tumoros betegségek célzott kezelésére alkalmas biokonjugátumok és moduljaik fejlesztése NVKP_16-1-2016-0036 Mező Gábor MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport MEDInPRT Konferencia 2017. 04. 22. Budapest

PÁLYÁZATI FELHÍVÁS NEMZETI VERSENYKÉPESSÉGI ÉS KIVÁLÓSÁGI PRGRAM KÓDSZÁM: NVKP_16 A alprogram (Kiemelkedő halálozási kockázattal járó betegségek gyógyításának eredményességét lényegesen javító nemzeti program) B alprogram (Anyagtudományi, technológia nemzeti program) C alprogram (Víz-egészség-élelmiszer nemzeti program)

Miért foglalkozunk a daganatos megbetegedésekkel? Évente kb. 33000 ember hal meg rákos megbetegedésben Magyarországon; A daganatos betegségekben meghaltak 40 százaléka 65 év alatti; A 65 év alattiak esetében a vezető halálok; Az elmúlt harminc évben közel 30 százalékkal nőtt, miközben az Unió országaiban folyamatosan csökkent;

A tíz leggyakoribb daganatos megbetegedés és leggyakoribb halált okozó rák típus

A rák terápiás kezelései Sebészeti beavatkozás: Jól hozzáférhető, jól körülhatárolt tumorokra Nem alkalmas: hematológiai tumorokra (leukémia) metasztázisok kezelésére Sugárkezelés (radioterápia): szilárd tumorok leukémia esetén is

Kemoterápia cisplatin doxorubicin vinblasztin 5-fluoruracil metotrexát kamptotecin taxol

A kemoterápia mellékhatásai Kemoterápiás szerek: a gyorsan osztódó sejtekre hatnak (tumorsejtek) de hatnak a normális körülmények között gyorsan osztódó sejtekre is és károsítják azokat pl. csontvelő (vérképző szerv) sejtjei, emésztőszervek hajhagymákat tartalmazó tüsző A kemoterápia legáltalánosabb mellékhatásai: - mieloszuppresszió (vérsejtek képződésének csökkenése) - immunszuppresszió (érzékenység fertőző betegségekre) - mukozitisz (bél és emésztő rendszer gyulladása, hányás) - alopecia (foltos hajhullás) Egyedi toxikus hatások: kardiotoxicitás, veseelégtelenség, ödémásodás, májfunkció zavarai, terratogén (magzat károsító) hatás

A terápia fokozott szelektivitásának lehetősége az egészséges sejtek és a tumorsejtek különbségén alapul Néhány különbség az egészséges és tumorsejtek, szövetek között: Sejtfelszíni (pl. tumorspecifikus vagy túltermelődött receptor) egészséges sejt tumorsejt Sejtbeni (pl. enzimek, egyéb fehérjék eltérő mennyiségben, minőségben) katepszin B mátrix metallopeptidáz 9 (MMP9) Lokalizálható szilárd tumorok (pl. újonnan kialakult vérerek)

Gélelektroforézis Western Blot fehérje analízis Műszerpályázat HT-29 vastagbél tumorsejteken a GnRH-III kezelés nem befolyásolja szignifikánsan az EGFR szintet.

Monoklonális antitestek terápiás alkalmazása Új erek képződésének feltétele: VEGF (vaszkuláris endoteliális növekedési faktor) kötődése receptorához (VEGF-R) Új erek képződésének gátlása: VEGF mennyiségének csökkentése a receptorhoz kötődés megakadályozása bevacizumab (Avastin ) - monoklonális VEGF antitest - angiogenezis gátlása

Regisztrált molekulárisan irányított szerek Név Típus Támadáspont Indikáció Alemtuzumab (Mabcampath) Monoclonal antibody, humanized CD52 CLL, CML Daclizumab Monoclonal IgG1, chimeric IL-2 R rák, leukemia (Zenapax) Basiliximab Monoclonal IgG1, chimeric IL-2 R (Simulect) Rituximab Monoclonal IgG1, chimeric CD20 rák, lymphoma (Rituxan/Mabthera) Trastuzumab (Herceptin) Gemtuzumab Monoclonal IgG1, humanized Monoclonal IgG4, humanized HER2/neu CD33 emlő-, prosztatarák, NSCLC rák, leukemia Ibritumomab (Y 90 ) Calicheamicinnel konjugált Monoclonal IgG1, murine CD20 rák, lymphoma Edrecolomab Gefitinib Imatinib Monoclonal IgG2, murine EGFR-TKI KIT-TKI EpCAM EGFR TK TK CRC NSCLC GIST, CML

Gonadotropin Releasing Hormon - GnRH Andrew Victor Schally Roger Guillemin 1977-ben megosztott orvosi Nobel Díj "for their discoveries concerning the peptide hormone production of the brain" Human GnRH-I (LH-RH): Glp-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2 165000 disznó hipotalamuszából kivonva és tisztítva: 800 mg

A Gonadotropin Releasing Hormon szerepe Peptide hormon, hipotalamuszban termelődik és pulzálva kiválasztódik A reprodukciót kontrollálja, a hipofízisben lévő gonadotróp sejtek stimulálása útján A gonadotropin hormonok termelődésének és kiválasztásának stimulálása - luteinizáló hormon (LH) (sárgatest hormon) heterodimer glikoprotein (92 + 121 aminosav) - follikulusz stimuláló hormon (FSH) heterodimer glikoprotein (92 + 118 aminosav) tesztoszteron ösztrogén Szex-szteroidok Hormonfüggő tumorok kialakulásában fontos szerepük van Férfiaknál tesztoszteron

Agonista és antagonista peptidek alkalmazása a tumorterápiában Glp-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2 Agonista: [D-Lys 6 ]-GnRH-I Glp-His-Trp-Ser-Tyr-D-Lys-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2 Antagonista: Cetrorelix X Ac-D-Nal-D-Cpa-D-Pal-Ser-Tyr-D-Cit-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH 2 Nal: 2-naftilalanin Cpa: p-klór-fenilalanin Pal: 2-piridilalanin Cit: citrulin nem természetes aminosavak A B GnRH agonista GnRH antagonista szérum hormon szint szérum hormon szint A szérum hormon szint csökkentése a kasztrációs szint alá (kémiai kasztráció) 10 20 nap 4 8 12 24 óra

Tumorspecifikus célbajuttatás GnRH (LHRH) receptoron keresztül GnRH receptorok tumorsejteken: > 50% emlődaganat ~ 100% melanoma > 70% petefészekrák > 90% prosztatarák > 75% méhtestrák > 80% vesedaganat > 40% agytumor > 90% non-hodgkin limfóma tartalmaz GnRH receptorokat. GPCR GnRH receptorok megtalálhatók egészséges szövetekben is, különösen a szaporító szervekben, de sokkal kisebb mértékben, mint a tumorsejteken.

GnRH receptorok a tumorsejteken GnRH-I GnRH-II Számos tumorsejten nagy mennyiségben Egészséges sejteken nem vagy csak kis mennyiségben fordul elő A GnRH peptidek hatása a tumorsejteken egy bonyolult folyamat GnRH-R G ai RPTK p38 JNK PTP P GRB 2 SS RAS AP-1 c-jun P EGFR PI3K AKT RAF MAPKK P MAPK P Sejt osztódás c-fos TCF P

Célzott tumorterápia: szelektív hatóanyag célba juttatás irányító molekulákkal konjugált hatóanyag összekötő irányító molekula receptor-közvetített endocitózis szabad hatóanyag konjugált hatóanyag összekötő irányító molekula receptor hatás helye vezikula szabad hatóanyag lizoszóma endoszóma hatás helye tumorsejt egészséges sejt Mező G, Manea M. Expert pinion on Drug Delivery 7, 79-96 (2010)

Antibody Drug Conjugates (ADCs) Adcetris (Seattle Genetics, Bothell, WA) brentuximab vedotin antimitotikus hatású (tengeri kagylóból izolálták)

Antibody Drug Conjugates (ADCs) Kadcyla (Genentech, South San Francisco, CA) Mertansine (emtansine, tubulin inhibítor) Trastuzumab (HER2 receptor ellenanyag) DM1/Mab ~ 3,5 DM1 4-(maleimidylmethyl) cyclohexane-1-carboxylate

Doxorubicin-[D-Lys 6 ]-GnRH-I (AEZS-108, AN-152) Zoptarelin doxorubicin (AEterna Zentaris Inc.) [D-Lys 6 ]-GnRH-I Doxorubicin [D-Lys 6 ]-GnRH-I egy GnRH-I agonist analog Észter-kötéssel kapcsolják a Doxorubicinhez Klinikai Fázis II-ben vizsgálják, emlő, petefészek és méh daganatokra Észter-kötés gyors lebomlása humán szérumban (t 1/2 ~ 2 óra) karboxil-észterázok hatására

GnRH-III a nagy tengeri ingolából izolált GnRH analog GnRH-I: Glp-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2 GnRH-III: Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 A GnRH receptor(ok)hoz kötődik a tumor sejteken 500 1000-szor kisebb az endokrin hatása emlősökön, mint a humán GnRH-I Tumorellenes hatását kimutatták emlő, prosztata, méh, hasnyálmirigy, vastagbél daganat sejeteken GnRH-III: Hatásos szállító molekula lehet az irányított tumorterápiában

Daunorubicin-GnRH-III konjugátumok tervezése GnRH-III: Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 e NH 2 a Lys 8 e-aminocsoportja felhasználható konjugálásra a Lys 8 bázikus oldalláncának módosítása nem eredményezi a receptor kötődés és az antiproliferatív hatás elvesztését, de tovább csökken a hormon hatása Daunorubicin (Daunomicin) kemoszelektív ligáció: oxim-, hidrazon-kötés H antraciklin antibiotikum, a rák gyógyításában alkalmazott szer (e.g., leukémia, neuroblastoma) DNA interkaláció; topoizomeráz II inhibitor CH 3 H amid-kötés Toxikus mellékhatások: CH 3 H NH 2 H - emésztőrendszer, vese, máj, bőr toxicitás, stb. - immunszupresszió, mieloszupresszió - kardiotoxicitás CH 3 Kovács M., et al. Peptides 28, 821-829 (2007) Mező, G., Manea M.: Prot. Pept. Lett. 24, 479-488 (2013)

Az oxim-kötést tartalmazó Dau-GnRH-III konjugátumok lebomlása Katepszin B enzim hatására Szabó, I., et al. Bioconjug. Chem., 20, 656-665 (2009) Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 N--CH H 2 -C- H N--CH 2 -C- H-Lys-H H H CH 3 H NH 2 CH 3 H NH 2 H CH 3 H CH 3 Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 H N--CH 2 -C-Gly-Phe-Leu-Gly- H N--CH 2 -C-Gly-H H H CH 3 H NH 2 CH 3 H NH 2 H H CH 3 CH 3 Citosztatikus hatás (IC 50 mm) MCF-7 (humán emlő): 7,8 ± 2,1 HT-29 (humán vastagbél): 17,9 ± 4,0 MCF-7 (humán emlő): 3,9 ± 1,2 HT-29 (humán vastagbél): 22,5 ± 1,7

Daunorubicin és daunorubicint tartalmazó metabolitok kötődése csirke eritrocita DNS-hez Anyag K (x 10 5 ) (M -1 ) n Dau 11,70 2,5 Dau=Aoa-H 2,21 3,8 H-Lys(Dau=Aoa)-H 6,80 3,0 Dau=Aoa-Gly-H 6,74 3,5 Dau=Aoa-Arg-H 6,78 3,2 Dau=Aoa-Tyr-H 4,40 3,5 Dau=Aoa-Leu-H 3,23 3,6 GnRH-III(Dau=Aoa) 0,83 4,2 K: kötődési állandó; n: kizárási paraméter Dau CH közelsége gátolja a kötődést Bázisos aminosav (esetleg ikerionos szerkezet miatt) segíti a kötődést Nagy térkitöltésű oldalláncot tartalmazó aminosav gátolja a kötődést rbán E., et al. Amino Acids 41(2): 469-483 (2011) rbán E., et al. Bioconjugate Chemistry 22(10): 2154-2165 (2011)

Antraciklinek konjugálása GnRH-III hormon peptidhez H <EHWSHDWKPG-NH 2 N--CH 2 -C-GFLG- H hasadás lizoszómális enzimekkel savlabilis lizoszómákban ph < 5 H H <EHWSHDWKPG-NH 2 N-NH-C-CH 2 -CH 2 -C- CH 3 H NH 2 CH 3 H NH 2 H H CH 3 oxim-kötés hidrazon-kötés CH 3 <EHWSHDWKPG-NH 2 H H -C-(CH 2 ) 3 -C- H H hasadás észterázokkal CH 3 H <EHWSHDWKPG-NH 2 NH-C-(CH 2 ) 3 -C-Y- CH 3 H észter-kötés CH 3 NH 2 H amid-kötés CH 3 H Mező, G., Manea, M. et al. (2008) Curr. Med. Chem. 15, 2366

PABC spacert tartalmazó konjugátum lebomlása Katepszin B enzim hatására GnRH-III p-aminobenziloxikarbonil (PABC) Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 Katepszin B Ac-Cys S (CH H 2 ) 5 Phe-Lys- N N H Daunorubicin (Dau) H NH H H 2 N Katepszin B 37 C, ph 5 H H NH H H 2 N 1,6-elimináció + + H C 2 2 + Dau H Me Me

A szabad Dau és hatóanyag - GnRH-III konjugátumok in vitro citosztatikus hatása MCF-7 and HT-29 tumorsejtvonalakon Vegyület Citosztázis (MCF-7) IC 50 (µm) Citosztázis (HT-29) IC 50 (µm) Daunorubicin 0,4 ± 0,1 0,3 ± 0,2 Dau-GnRH-III (hidrazon) 0,5 ± 0,2 2,4 ± 0,5 Dau-PABC-GnRH-III 0,4 ± 0,0 1,7 ± 0,2 Dox-GnRH-III (észter) 0,1 ± 0,1 2,4 ± 0,2 Dox-[D- 6 Lys]-GnRH-I (észter) 0,2 ± 0,1 1,9 ± 0,3 Dau-GnRH-III (amid) > 100 > 100 Az in vitro citosztatikus hatást (IC 50 értékek) MTT teszttel mértük. MTT = 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium bromid Mező, G. et al. (2008) Curr. Med. Chem., 15(23):2366-2379; Szabó, I et al. (2009) Bioconjug. Chem., 20(4):656-665; rbán, E. et al. (2010), Amino Acids, 41(2), 469-483; Schlage, P. et al. (2011) J. Control. Release 156(2), 170 178.

Daunorubicin-GnRH-III biokonjugátumok rövidszénláncú zsírsavakkal Glp-His-Trp-Lys(X)-His-Asp-Trp-Lys(Dau=Aoa)-Pro-Gly-NH 2 acetil propionil izo-butiril butiril krotonil izo-valeril hexanoil mirisztoil Manea, M. et al. (2011) Bioconjug. Chem. 22(7):1320-1329 Hegedüs, R. et al. (2012) Eur. J. Med. Chem. 56(10):155-165

Primer tumor tömeg (g) Dau-GnRH-III konjugátumok antitumor hatása orthotopikus HT-29 vastagbél modellen Máj tömegek (g) Tumorok tömege a terminálás napján (50. nap) Máj tömegek a terminálás napján (50. nap) 1,6 1,6 1,4 1,4 1,2 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 100 % 70,3 % 92,9 % P=0,0350 60,6 % 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 100 % 89,1 % 102,2 % 105,0 % 0,0 Kontroll Dau Lys-Ac Lys-nBu 0,0 Kontroll Dau Lys-Ac Lys-nBu Daunorubicin: heti egy alkalommal (7x1 mg/ttkg) Konjugátumok: heti két alkalommal (5x15 mg Dau-tartalom/ttkg, 8x 7,5 mg/ttkg) Proliferációs index: konjugátumok (15%-kal csökken), Dau (nincs változás) Vaszkularizáció: konjugátumok (30-40%-kal csökken), Dau (12%-kal nő) Metasztázis gátlás: nincs

Hogyan növelhető a hatóanyag peptid konjugátumok hatása? Korlátok: A receptorok száma a tumorsejteken limitált. Ezért a biokonjugátumok mennyiségének növelése önmagában nem megoldás. Lehetséges megoldások: Azonos vagy különböző hatóanyagok kapcsolása egy irányító molekulához. Több különböző receptoron keresztül történő sejtbe juttatás két vagy több hatóanyag irányító molekula konstrukcióval. receptor 1 receptor 2 irányító molekula 1 hatóanyag molekula 1 irányító molekula 2 hatóanyag molekula 2

Biokonjugátum tervezés biokonjugátumok két azonos tumorellenes hatóanyaggal Glp-His-Trp-Lys-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 e NH e NH Lys H N N H H a NH N e NH N H CH 3 H H H H CH 3 CH 3 H H H H CH 3 H NH 2 H NH 2 H NH 2 H NH 2 Anyagok MCF-7 IC 50 [µm] HT-29 IC 50 [µm] LNCaP IC 50 [µm] Daunorubicin 0,4 ± 0,1 0,2 ± 0,2 0,1 ± 0,1 GnRH-III[ 4,8 Lys(Dau=Aoa)] 2,9 ± 0,9 6,8 ± 1,0 4,9 ± 0,3 GnRH-III[ 8 Lys(Dau=Aoa-Lys(Dau=Aoa))] 3,0 ± 0,4 5,6 ± 2,0 3,8 ± 1,6 GnRH-III[ 8 Lys(Dau=Aoa)] 6,7 ± 1,9 29,9 ± 0,6 15,2 ± 2,4 Leurs, U. et al. (2012) Biopolymers Pept. Sci. 98:1 10

Biokonjugátum tervezés biokonjugátumok két különböző tumorellenes hatóanyaggal Glp-His-Trp-Lys-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 Glp-His-Trp-Ser-His-Asp-Trp-Lys-Pro-Gly-NH 2 N N N N N H e NH H e NH N H H H CH 3 N N N N N H a NH H Lys e NH N H H H CH 3 H 2 N N NH 2 H NH 2 H 2 N N NH 2 H NH 2 Anyagok MCF-7 IC 50 [µm] LNCaP IC 50 [µm] HT-29 IC 50 [µm] Daunorubicin 0,4 ± 0,1 0,1 ± 0,1 0,2 ± 0,2 Methotrexate n,d, 0,3 ± 0,2 1,4 ± 0,6 GnRH-III[ 4 Lys(MTX), 8 Lys(Ac)] > 50 > 50 > 50 GnRH-III[ 4 Lys(MTX), 8 Lys(Dau=Aoa)] 5,8 ± 1,1 28,8 ± 4,7 3,6 ± 1,5 GnRH-III[ 8 Lys(MTX-Lys(Dau=Aoa)] 5,4 ± 0,7 11,3 ± 0,5 5,6 ± 3,0 GnRH-III[ 8 Lys(Dau=Aoa)] 6,7 ± 1,9 15,2 ± 2,4 29,9 ± 0,6 Leurs, U. et al. (2012) Eur. J. Med. Chem. 52:173-183

Horizon 2020 - MAGICBULLET MSCA-ITN-2014-ETN: Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks (ITN-ETN) https://www.uni-bielefeld.de/chemie/oc3sewald/magicbullet/ ELTE, rszágos nkológiai Intézet Univeristy of Helsinki Bielefeld Cologne Milan Como Bayer, Heidelberg Pharma, Exiris, Italpharmaco,

Primer tumor tömege (g) Máj tömegek (g) Új hatékonyabb GnRH-III daunomicin konjugátum K2: Glp-His-Trp-Lys(Bu)-His-Asp-Trp-Lys(Dau=Aoa)-Pro-Gly-NH 2 P19-H: Glp-D-Tic-Lys(Bu)-His-Asp-Trp-Lys(Dau=Aoa)-Pro-Gly-NH 2 1,2,3,4-tetrahidroizokinolin-3-karbonsav (Tic) 1,0 Átlag ± SD, Mann-Whitney teszt 1,2 Átlag ± SD, Mann-Whitney teszt 0,9 0,8 1,0 0,7 0,6 0,8 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 100% P = 0,0005 73,6% P = 0,0127 45,0% 0,6 0,4 0,2 100% P = 0,0005 51,7% 115,7% 104,8% 0,0 Kontroll N=11 9,0% Dau N=5 K2 N=5 P19-H N=5 0,0 Kontroll N=11 Dau N=5 K2 N=7 P19-H N=5 Terminálás a tumor transzplantációt követő 34. napon A Dau csoportot előbb - a 30. napon - kellett terminálni

Potenciális konjugátumok a MAGICBULLET projekt keretében kriptoficin GnRH, szomatosztatin RGD-, NGR- peptidek a-anamitin paclitaxel auristatin

Konzorcium az NVKP_16-1-2016-0036 pályázat megvalósítására 1 019 321 884 Ft támogatás Mező Gábor MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport Csámpai Antal ELTE Kémiai Intézet Kőhidai László Semmelweis Egyetem Bertók Béla ComInnex Zrt

A projekt célja Kiemelkedő halálozási kockázattal járó betegségek gyógyításának eredményességét lényegesen javító nemzeti program Hazánk versenyképességének szempontjából stratégiai jelentőségű kutatásfejlesztési és innovációs tevékenységeket, illetve az azok keretében jelentős szellemi hozzáadott értéket tartalmazó piacképes termékek, szolgáltatások, technológiák létrehozását támogatja Célzott tumorterápia hatóanyag irányító molekula kapcsoló elem linker

Vegyülettárak, amelyek számos, nagy variációs lehetőséget tartalmazó modult tartalmaznak és alkalmasak személyre szabott, illetve kombinációs célzott tumorterápiára funkcionalizált hatóanyag bifunkciós linker funkcionalizált irányító molekula funkcionalizált hatóanyag bifunkciós linker funkcionalizált irányító molekula funkcionalizált hatóanyag bifunkciós linker funkcionalizált irányító molekula

Vastagbél tumorsejthez (HT-29) kötődő peptidek kiválasztása fág-bemutatás technikával Szekvencia 2-3 szelekciós lépés után Fág könyvtár VHLGYAT kiválasztott peptid Ismétlés 2-3-szor Vastagbél tumorsejt Dau=Aoa-VHLGYAT-NH 2 Mosás Kötődés E. coli-ban való kifejeztetés Dau=Aoa-LRRY-VHLGYAT-NH 2 Dau=Aoa-GFLG-VHLGYAT-NH 2 Nem kötődött fágok Kötődött fágok Eluálás Dau: daunomicin 10 11 fág klón felhasználásával, 50 kiválasztott, amelyek kevés és csak dipeptid szakasz homológiát mutattak Zhang Y., et al. (2007) J. Biomol. Screen. 12, 429-435 Aoa: aminooxiacetil GFLG, LRRY: Katepszin B enzim által hasítható szekvenciák

Hatékonyabb konjugátum kiválasztása Ala-szken segítségével Dau=Aoa-LRRY- V A V V V V V H H A H H H H L L L A L L L G G G G A G G Y Y Y Y Y A Y A A A A A A A T T T T T T A -NH 2 Kód Konjugátum Citosztázis (IC 50 (mm)) (24 órás kezelés + 48 óra) KK06/2 Dau=Aoa-LRRY-VHLGYAT-NH 2 50,5 ± 5,5 KK11 Dau=Aoa-LRRY-VHLGYAA-NH 2 60,9 ± 3,1 KK12 Dau=Aoa-LRRY-VHLGAAT-NH 2 > 100 KK13 Dau=Aoa-LRRY-VHLAYAT-NH 2 14,0 ± 1,5 KK14 Dau=Aoa-LRRY-VHAGYAT-NH 2 > 100 KK15 Dau=Aoa-LRRY-VALGYAT-NH 2 26,8 ± 0,4 KK16 Dau=Aoa-LRRY-AHLGYAT-NH 2 > 100

Konjugátumok sejtfelvételének tanulmányozása áramlási citométerrel (3 órás kezelés) fluoreszcencia int. Dau+ sejtek [%] 7000 6000 HT-29 20 mm 100 mm 5000 4000 3000 2000 1000 0 KK06/2 KK11 KK12 KK13 KK14 KK15 KK16 HT-29 20 mm 100 mm 100 80 60 40 20 0 KK06/2 KK11 KK12 KK13 KK14 KK15 KK16

Konjugátumok sejtfelvételének vizsgálata fluoreszcens mikroszkóppal KK06/2 15 perc KK13 15 perc c=20 mm c=20 mm KK06/2 30 perc KK13 30 perc c=20 mm c=20 mm

Dau=Aoa-LRRY- -NH 2 V V V V V V V H H H H H H L L L L L L A S P F K E Y Y Y Y Y Y A A A A A A A T T T T T T H L Y T L További módosítások a 4. pozícióban a hatás fokozása érdekében

In vitro citosztázis Konjugátum Citosztázis * 24 óra (IC 50 SD; mm) Dau=Aoa-LRRY-VHLGYAT-NH 2 39,4 5,9 Dau=Aoa-LRRY-VHLAYAT-NH 2 27,9 6,4 Dau=Aoa-LRRY-VHLKYAT-NH 2 50,3 3,0 Dau=Aoa-LRRY-VHLEYAT-NH 2 29,5 6,2 Dau=Aoa-LRRY-VHLLYAT-NH 2 7,5 3,5 Dau=Aoa-LRRY-VHLFYAT-NH 2 6,6 2,9 Dau=Aoa-LRRY-VHLSYAT-NH 2 24,8 7,4 Dau=Aoa-LRRY-VHLTYAT-NH 2 21,7 6,5 Dau=Aoa-LRRY-VHLNYAT-NH 2 28,0 19,4 Dau=Aoa-LRRY-VHLPYAT-NH 2 >50 F L T S A N E G K P

Dau+ sejtek [%] Fluoreszcencia int. In vitro sejtbejutási vizsgálatok 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Dau=Aoa-LRRY-VHLAYAT-NH 2 Dau=Aoa-LRRY-VHLFYAT-NH 2 Dau=Aoa-LRRY-VHLSYAT-NH 2 Dau=Aoa-LRRY-VHLPYAT-NH 2 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 6,25 12,5 25 50 100 c / mm 6,25 12,5 25 50 100 c / mm

Egy üst reakcióban kialakított konjugátum ClAc-GFLG-PABC-Np DMF - 0,1 M Tris puffer 8:2 (V/V) ph 8, szobahő, 5 óra daunomicin ciklo[rgdfc] ciklo[rgdfc(ch 2 C-GFLG-PABC-Dau)]

Támogatók NK 77485 K 104045 K 119552 MSCA-ITN-2014-ETN: Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks (ITN-ETN) NVKP_16-1-2016-0036 Szinergia program Műszer pályázat

Köszönöm a figyelmet!