Противораковые средства на основе полимеров

Противораковые средства на основе полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение, в основном, относится к лечению рака и, в частности, к применению противораковых средств на основе полимеров при таком лечении рака.

Предпосылки изобретения

Рак представляет собой класс заболеваний, характеризующихся неконтролируемым делением клеток и способностью этих клеток распространяться или путем направленного роста внутрь примыкающей ткани посредством инвазии, или путем имплантации в отдаленные участки тела при помощи метастазов.

На сегодняшний день рак является основной причиной смерти у человека, и число пораженных болезнью индивидуумов возрастает с каждым годом. Хотя различные способы лечения рака, например химиотерапия, эндокринная терапия, лучевая терапия и хирургическое вмешательство, были чрезвычайно улучшены за последние десять лет, они далеки от совершенства с точки зрения результата для различных типов злокачественных опухолей. Кроме того, некоторые из известных способов лечения рака обладают недостатками в виде высокой стоимости лечения, побочных эффектов и страдания пациентов и относительной неэффективности. По этим причинам проводится обширное исследование для обнаружения альтернативных или дополнительных форм лечения рака.

Документ [1] раскрывает применение неферментируемых осмотических слабительных средств в качестве активных веществ для получения лекарственного препарата для лечения колоректального рака и/или рака прямой кишки. Примером такого слабительного средства является PLURONIC® F68, доступный от BASF Corporation. Эти соединения обладают слабительными и гелеобразующими свойствами. Соединения притягивают и удерживают воду внутри толстой кишки благодаря своим физико-химическим свойствам и способны увеличивать выведение фекалий без тканей. Предполагают, что слабительные, неферментируемые, осмотические и водоудерживающие свойства соединений оказывают защитное действие в отношении двух конкретных типов рака, колоректального рака и рака прямой кишки.

В документе [2] обсуждается способность циркулирующих опухолевых клеток развиваться в метастазы, где эта способность основана на свойственном физико-химическом прилипании к эндотелию и образовании микроскопления. Описано, что вещества, препятствующие процессу коагуляции, могли бы быть использованы для предотвращения опухолевых метастазов. Предлагаемые вещества включают гепарин, варфарин натрия и PLURONIC® F68. Эти вещества можно использовать в сочетании с хирургическим вмешательством для предотвращения метастазов, образующихся после оперативной манипуляции с опухолью.

Краткое описание изобретения

Настоящим изобретением преодолеваются эти и другие недостатки предшествующих мер.

Основной задачей настоящего изобретения является создание лекарственного средства на основе полимеров, которое может быть использовано для лечения или предупреждения рака.

Другой задачей настоящего изобретения является создание лекарственного средства на основе полимеров, которое уменьшает скорость пролиферации раковых клеток.

Эти и другие задачи соответствуют изобретению, что определено пунктами прилагаемой формулы изобретения.

Кратко, настоящее изобретение относится к применению неожиданного противоракового эффекта амфифильных блок-сополимеров. Эти сополимеры представляют собой эффективные химиотерапевтические средства против разнообразных видов рака и обладают эффектом уменьшения скорости пролиферации раковых клеток.

Амфифильные блок-сополимеры по настоящему изобретению предпочтительно содержат одну гидрофобную полимерную цепь, соединенную с, по меньшей мере, двумя гидрофильными боковыми цепями. Гидрофобная полимерная цепь предпочтительно является основной цепью, у которой первый конец соединен с, по меньшей мере, одной, предпочтительно одной или двумя гидрофильными боковыми цепями, и у которой второй конец соединен с, по меньшей мере, одной, предпочтительно одной или двумя гидрофильными боковыми цепями. Предпочтительные амфифильные блок-сополимеры представляют собой сополимеры, имеющие структуру (I)

HO-(CH₂CH₂O)_n-(CH₂CHCH₃O)_m-(CH₂CH₂O)_P-H (I)

Таким образом, сополимеры с основной полимерной цепью пропиленоксида, фланкированного боковыми цепями этиленоксида, являются предпочтительными. Кроме того, n предпочтительно равно p. Такие сополимеры доступны под торговым названием PLURONIC® от BASF Corporation.

Предпочтительно такие сополимеры PLURONIC® по изобретению представляют собой сополимеры, которые имеют среднее содержание этиленоксида, по меньшей мере, 40% масс./масс. и предпочтительно среднее содержание этиленоксида меньше 80% масс./масс. Среднее содержание пропиленоксида в амфифильном блок-сополимере составляет, предпочтительно, по меньшей мере, 2000 г/моль, более предпочтительно, по меньшей мере, 3000 г/моль, такое как примерно 4000±500 г/моль. Примером предпочтительного сополимера является PLURONIC® F127, имеющий среднюю молекулярную массу 12600 г/моль, среднее содержание этиленоксида 73,2±1,7% и температуру плавления 56°C.

Авторами изобретения, на удивление, обнаружено, что эти сополимеры оказывают противораковое действие с точки зрения ослабления или ингибирования пролиферации или скорости роста раковых клеток и уменьшения синтеза ДНК раковых клеток. Этот удивительный эффект, по меньшей мере, частично может быть обусловлен действием сополимеров в связывании с клеточными мембранами и блокировании связывания различных факторов роста со своими соответствующими рецепторами на мембране.

Фармацевтическая композиция по изобретению предпочтительно содержит один амфифильный блок-сополимер по изобретению или смесь из, по меньшей мере, двух таких сополимеров в качестве единственных химиотерапевтических средств.

Краткое описание чертежей

Изобретение вместе с дальнейшими задачами и их преимуществами может быть наилучшим образом осмыслено со ссылкой на следующее описание, взятое вместе с сопровождающими чертежами, на которых:

фиг.1 представляет собой диаграмму, демонстрирующую действия PLURONIC® F127 на скорость роста клеток линии MCF-7 рака молочной железы человека;

фиг.2 представляет собой диаграмму, демонстрирующую действия PLURONIC® F127 на скорость роста клеток линии SK-BR-3 рака молочной железы человека;

фиг.3 представляет собой диаграмму, демонстрирующую действия PLURONIC® F127 на скорость роста FCS-стимулированных клеток васкулярной гладкой мышцы человека;

фиг.4 представляет собой диаграмму, демонстрирующую действия PLURONIC® F127 на скорость роста нестимулированных и FCS-стимулированных клеток аортальной гладкой мышцы крысы;

фиг.5 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую сравнение опосредованной клеточной цитотоксичности PLURONIC® F127 и Triton X-100;

фиг.6 представляет собой график, иллюстрирующий относительный эффект ингибирования клеточного роста различными амфифильными блок-сополимерами на FCS-стимулированных васкулярных гладкомышечных клетках человека;

фиг.7 представляет собой график, иллюстрирующий сопоставление ингибирования PLURONIC® F127 скорости роста на стимулированных клетках аортальной мышцы крысы и действия PLURONIC® F127 в блокировании связывания фактора роста фибробластов с рецепторами на гладкомышечных клетках;

фиг.8 представляет собой график, иллюстрирующий действие PLURONIC® F127 на блокирование связывания тромбоцитарного фактора роста с рецепторами на клетках аортальной гладкой мышцы крысы;

фиг.9 представляет собой диаграмму, демонстрирующую плотность клеток в имплантированном мыши полом волокне с раковыми клетками U937/gtb с обработкой PLURONIC® P105 или без нее;

фиг.10 представляет собой диаграмму, демонстрирующую плотность клеток в имплантированном мыши полом волокне с раковыми клетками Н69 с обработкой PLURONIC® P105 или без нее;

фиг.11 представляет собой график, иллюстрирующий индекс выживаемости раковых клеток U937/gtb, подвергнутых воздействию различных амфифильных блок-сополимеров;

фиг.12A-12O представляют собой графики, иллюстрирующие индекс выживаемости раковых клеток U937/gtb, подвергнутых воздействию различных амфифильных блок-сополимеров; и

фиг.13A-13С представляют собой графики, иллюстрирующие индекс выживаемости различных линий раковых клеток, подвергнутых воздействию PLURONIC® P84, F127 или L121.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение, в основном, относится к лечению рака и, в частности, к применению амфифильных блок-сополимеров для ингибирования и уменьшения скорости роста и пролиферации раковых клеток.

Активные противораковые соединения по настоящему изобретению представляют собой амфифильные блок-сополимеры гидрофобных и гидрофильных мономеров. Блок-сополимеры, таким образом, содержат, по меньшей мере, одну растворимую в воде (гидрофильную) часть и, по меньшей мере, одну менее растворимую в воде или даже нерастворимую в воде (гидрофобную) часть. У предпочтительных в настоящее время блок-сополимеров основная гидрофобная цепь окружена, по меньшей мере, двумя гидрофильными боковыми цепями. Более предпочтительно, у основной гидрофобной цепи первый конец цепи соединен с, по меньшей мере, одной, предпочтительно одной или двумя гидрофильными боковыми цепями, и второй конец цепи соединен с, по меньшей мере одной, предпочтительно одной или двумя гидрофильными боковыми цепями. Приведенные ниже формулы (II) и (III) схематически иллюстрируют такие предпочтительные амфифильные блок-сополимеры

X-Y-Z (II)

где X, X₁, X₂ и Z, Z₁, Z₂ представляют соответствующие гидрофильные боковые цепи и Y представляет гидрофобную основную цепь. В предпочтительном варианте осуществления X=Z, и X₁=X₂, Z₁=Z₂, и более предпочтительно X₁=X₂=Z₁=Z₂.

В предпочтительном варианте осуществления амфифильные блок-сополимеры по настоящему изобретению представляют собой блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида. Несколько различных таких сополимеров сегодня доступны от различных производителей, включая полимеры PLURONIC® и TETRONIC® от BASF Corporation.

Кратко, PLURONIC® представляет собой сополимер этиленоксида (EO) и пропиленоксида (PO) общей структуры (III):

(EO)_n-(PO)_m-(EO)_p (IV)

или более подробной структуры (I):

HO-(CH₂CH₂O)_n-(CH₂CHCH₃O)_m-(CH₂CH₂O)_P-H (I)

В предпочтительном варианте осуществления n=p.

В приведенной ниже таблице I перечислено несколько полимеров PLURONIC®, доступных от BASF, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением.

Таблица IСополимеры PLURONIC®
Название	Средняя молекулярная масса (г/моль)	Вязкость (сП)	Растворимость в H2O при 25°C (%)	Температура плавления (°C)
L31	1100	175*	>10	-
L35	1900	375*	>10	-
L43	1850	310*	>10	-
L44	2200	440*	>10	-
L61	2000	325*	нерастворимый	-
L62	2500	450*	>10	-
L64	2900	850*	>10	-
L81	2750	475*	нерастворимый	-
L92	3650	700*	>1	-
L101	3800	800*	нерастворимый	-
L121	4400	1200*	нерастворимый	-
P65	3400	180**	>10	-
P84	4200	280**	>10	-
P85	4600	310**	>10	-
P103	4950	285**	>10	-
P104	5900	390**	>10	-
P105	6500	750*	>10	-
P123	5750	350**	>10	-
F38	4700	260***	>10	48
F68	8400	1000***	>10	52
F77	6600	480***	>10	48
F87	7700	700***	>10	49
F88	11400	2300***	>10	54
F98	1300	2700***	>10	58
F108	14600	2800***	>10	57
F127	12600	3100***	>10	56
* Вязкость по Брукфилду при 25°C** Вязкость по Брукфилду при 60°C*** Вязкость по Брукфилду при 77°C

Как известно в данной области, буквенное обозначение названия продукта PLURONIC® указывает физическую форму продукта при 25°C, где “L” представляет жидкую, “P” представляет пастообразную и “F” представляет твердую форму. Первая цифра или две первые цифры в трехзначном наименовании продукта, умноженные на 300, указывают приблизительную молекулярную массу гидрофобной основной полипропиленоксидной цепи. Последняя цифра, умноженная на 10, указывает приблизительное содержание этиленоксида (в %) в полимере. Это процентное содержание этиленоксида можно вычислить по формуле (1)

(1)

где m, n и p определены в структуре (I).

Если гидрофобная или липидная растворимая часть (PO) слишком сильно уменьшена, т.е. m представляет собой небольшое целое число, эффект ингибирования роста заметно уменьшается. Как следствие, предпочтительными сополимерами PLURONIC® по настоящему изобретению поэтому являются сополимеры, которые имеют гидрофобную часть, которая составляет, по меньшей мере, примерно 2000 г/моль, т.е. те полимеры PLURONIC® из таблицы I, которые имеют три цифры в названии продукта или где первая цифра в названии продукта больше шести.

Кроме того, сополимеры PLURONIC® с высоким гидрофильным содержанием, т.е. с приблизительным содержанием этиленоксида примерно 80% или более, обладают, что было также показано, наименее эффективным противораковым действием из исследованных сополимеров. Эти сополимеры имеют последнюю цифру 8 в названии продукта в таблице I.

Если содержание этиленоксида в блок-сополимере является слишком низким по отношению к содержанию пропиленоксида, то сополимер слаборастворим или даже нерастворим в воде. Такие блок-сополимеры могут быть менее полезны для клинического применения, поскольку в этом случае необходимо использовать растворитель не на основе воды.

Более того, если каждое значение m, n и p в структуре (I) является слишком маленьким, таким как L31, L42, L43, L44, L61, L62 и L63, т.е. близкородственным гидрофобным блок-сополимером, то полимер становится токсичным как для раковых, так и для нераковых клеток. Как следствие, для таких сополимеров необходимо использовать низкие фармацевтические концентрации.

На данный момент предпочтительные примеры сополимеров PLURONIC® включают F127, P84, P105, P123, F87 и L121 и, в частности, F127.

Были проведены эксперименты, в которых удаляли одну из гидрофильных боковых цепей сополимера PLURONIC®. В этом случае ингибиторный эффект заметно уменьшается или даже отсутствует. Как следствие, предпочтительные амфифильные сополимеры по настоящему изобретению содержат, по меньшей мере, две гидрофильные (полиэтиленоксидные) цепи, соединенные с гидрофобной (полипропиленоксидной) цепью.

Другие родственные сополимеры, которые можно использовать в соответствии с изобретением, представляют собой полимеры TETRONIC®, также доступные от BASF Corporation. Эти сополимеры можно представить следующей структурой (V):

В приведенной ниже таблице II перечислены некоторые свойства доступных полимеров TETRONIC®.

Таблица IIСополимеры TETRONIC®
Название	Средняя молекулярная масса (г/моль)	Вязкость (сП)	Растворимость в H2O при 25°C (%)	Температура плавления (°C)
304	1650	450*	>10	-
701	3600	600*	нерастворимый	-
901	4700	700*	нерастворимый	-
904	6700	320**	>10	-
908	25000	325***	>10	58
1107	15000	1100***	>10	51
1301	6800	1000*	нерастворимый	-
1307	18000	2700***	>10	54
* Вязкость по Брукфилду при 25°C** Вязкость по Брукфилду при 60°C*** Вязкость по Брукфилду при 77°C

Из этих сополимеров TETRONIC® наиболее предпочтительным на данный момент является амфифильный сополимер TETRONIC® 1307 по настоящему изобретению. Сополимер 1307 обладает эффективным противораковым действием, несмотря на то, что является растворимым в воде и относительно нетоксичным для непролиферирующих клеток.

Другие амфипатические (амфифильные) блок-сополимеры также можно использовать в соответствии с изобретением. Например, сополимер, имеющий основную полистирольную цепь, соединенную с соответствующей боковой цепью полиэтиленоксида, обладает эффектом ингибирования роста. Таким образом, настоящее изобретение также охватывает другой амфифильный блок-сополимер помимо тех, которые содержат полиэтиленоксидную цепь и несколько полиэтиленоксидных боковых цепей.

BASF Corporation также располагает другими родственными амфифильными блок-сополимерами, которые родственны сополимерам PLURONIC® и TETRONIC®. PLURONIC® R представляет собой сополимер, у которого этиленоксид и пропиленоксид меняются местами по сравнению с PLURONIC®. Другими словами, полимер имеет следующую общую структуру:

HO-(CH₂CHCH₃O)_k-(CH₂CH₂O)_q-(CH₂CHCH₃O)_r-H (VI)

В таблице III перечислены доступные такие сополимеры.

Таблица IIIСополимеры PLURONIC® R
Название	Средняя молекулярная масса (г/моль)	Вязкость (сП)	Растворимость в H2O при 25°C (%)	Температура плавления (°C)
10R5	1950	440*	>10
17R2	2150	450*	>10
17R6	2650	600*	>10
25R4	3600	1100*	>10
31R1	3250	660*	>1
* Вязкость по Брукфилду при 25°C

Соответственно сополимеры, у которых этиленоксид и пропиленоксид в TETRONIC® меняются местами, обозначены как полимеры TETRONIC® R. В таблице IV перечислены такие полимеры, доступные от BASF Corporation.

Таблица IVСополимеры TETRONIC® R
Название	Средняя молекулярная масса (г/моль)	Вязкость (сП)	Растворимость в H2O при 25°C (%)	Температура плавления (°C)
150R1	8000	1840*	нерастворимый	-
90R4	6900	3870*	>10	-
* Вязкость по Брукфилду при 25°C

Следует отметить, что когда в данном документе констатируют молекулярную массу сополимеров, то подразумевают среднюю теоретическую молекулярную массу. Как хорошо известно специалисту в данной области, в данной группе конкретных сополимеров не все полимерные молекулы имеют идентичную длину полимера и молекулярную массу. Таким образом, данная молекулярная масса является средним значением и представляет собой распределение вокруг этого среднего значения. Такие же рассуждения о распределении вокруг среднего значения применимы к гидрофильности сополимера, что выражается, например, средним содержанием этиленоксида в полимере.

Сополимеры по изобретению являются эффективными ингибиторами роста злокачественных опухолей in vitro даже при очень низких дозах. Более того, эффект ингибирования роста более выражен на быстрорастущих раковых клетках по сравнению с медленно растущими раковыми клетками. Кроме того, по меньшей мере, некоторые из амфифильных блок-полимеров по настоящему изобретению не обладают какими-либо функциями, влияющими на пролиферацию нераковых клеток, несмотря на стимулирование их путем добавления различных факторов роста.

Сополимеры можно использовать для уменьшения и нормализации скорости роста различных типов линий раковых клеток. Более того, представляется, что сополимеры уменьшают высокую пролиферацию до нормальной скорости роста, но не более. Как следствие, нераковые клетки не будут подвергаться воздействию, поскольку они пролиферируют уже с низко нормальной скоростью роста.

После того как скорость роста раковых клеток уменьшилась, иммунную систему пациента (человека) можно более эффективно регулировать и бороться с раковыми клетками для уничтожения злокачественной опухоли.

Сополимеры по настоящему изобретению могут также оказывать эффект по предотвращению или, по меньшей мере, уменьшению скорости, с которой мутация возникает в раковых клетках. Установление этого факта является чрезвычайно важным, поскольку это уменьшает риск образования раковых клеток, которые благодаря мутациям являются более склонными к тому, чтобы избежать или противодействовать врожденным механизмам защиты от рака у субъекта.

В соответствии с изобретением амфифильные блок-сополимеры могут быть представлены в виде фармацевтически приемлемых композиций с использованием способов получения, известных специалистам в данной области. Эти композиции могут быть введены стандартными способами. Как правило, сополимеры могут быть введены внутривенно, внутрибрюшинно, подкожно, буккально, ректально, через кожу, через нос, перорально, трахеально, бронхиально, местно, любыми другими парентеральными способами введения или путем ингаляции, в форме фармацевтического препарата, содержащего активный ингредиент в фармацевтически приемлемой лекарственной форме.

На данный момент предпочтительным способом введения является внутривенное введение, при котором фармацевтическая лекарственная композиция содержит амфифильный сополимер по изобретению в растворе выбранного растворителя.

В конкретном осуществлении введения раствор, содержащий сополимер, инъецируют однократно или, предпочтительно, несколько раз субъекту, нуждающемуся в лечении рака. Можно также использовать непрерывную или полунепрерывную подачу лекарственного средства с помощью, например, медицинского насоса или другого оборудования для введения. Возможны также способы введения посредством так называемого медленного высвобождения и в объеме настоящего изобретения.

В другом конкретном осуществлении можно использовать локальное введение в опухоль или в связи с опухолью для обеспечения относительно высокой локальной концентрации активного ингредиента. Такое локальное введение может сопровождаться одним или несколькими системными введениями.

Как правило, композиции получают равномерным и непосредственным объединением активного ингредиента с предпочтительно жидкими носителями, или иногда мелкоизмельченными твердыми носителями, или и с теми, и с другими, а затем, в случае необходимости, формовкой продукта.

Композиции, подходящие для парентерального введения, включают водные и неводные стерильные растворы для инъекций, которые могут содержать антиоксиданты, буферы, бактериостаты и растворы, которые придают композиции изотоничность с кровью предполагаемого реципиента, и водные и неводные стерильные суспензии, которые могут включать суспендирующие средства и загустители. Композиции могут быть представлены в упаковках с единичной дозой или несколькими дозами, например в герметически закрытых ампулах и флаконах, и могут храниться в высушенном сублимацией (лиофилизированном) виде, требующем лишь добавления стерильного жидкого носителя, например воды для инъекций, непосредственно перед использованием.

В частности, для нерастворимых в воде сополимеров по настоящему изобретению при инъекции фармацевтических препаратов помимо водных сред можно использовать другие среды. Примером такой среды является полиэтиленгликоль (PEG). Другие примеры включают эмульсии типа «масло в воде» или «вода в масле». Минеральное масло или другое маслянистое вещество, такое как Drakeol 6VR или Drakeol 5 (Penreco, Butler, PA), можно использовать в качестве масляной фазы эмульсии. Водной фазой может быть физиологический забуференный фосфатом солевой раствор или другой физиологический солевой раствор. Соотношение масла и воды предпочтительно составляет приблизительно от 80:20 до 1:100.

Композиции, подходящие для перорального введения, могут быть представлены в виде капсул, крахмальных капсул или таблеток, каждая из которых содержит заданное количество активного ингредиента, в виде порошка или гранул; в виде раствора, или суспензии, или эмульсии в водной жидкости или неводной жидкости. Композиции, подходящие для местного введения в кожу, могут быть представлены в виде мазей, кремов, гелей и паст, содержащих ингредиент для введения в фармацевтически приемлемом носителе. Композиции для ректального введения могут быть представлены в виде суппозитория с подходящей основой, содержащей, например, масло какао или салицилат. Композиции, подходящие для вагинального введения, могут быть представлены в виде пессариев, тампонов, кремов, гелей, паст, пен или распыляемых композиций, содержащих в дополнение к активному ингредиенту подходящие носители, известные в данной области.

Примерами стандартных дозированных композиций являются композиции, содержащие ежедневную дозу или единицу, ежедневную субдозу, как изложено в данном описании выше, или их соответствующую фракцию, вводимого ингредиента.

Максимально допустимая дозировка, которая может быть использована в соответствии с настоящим изобретением, зависит, наряду с прочим, от токсичности конкретного амфифильного блок-сополимера, его противоракового действия, т.е. эффекта ингибирования скорости роста, и способа введения. Максимально допустимую концентрацию амфифильного сополимера можно оценить на основании исследования токсичности, описанного в разделе примеров настоящего документа. Результат такого исследования токсичности на мышах или каком-либо другом животном можно затем скоррелировать для оценки максимально допустимой концентрации для других животных, включая людей, с использованием методик, хорошо известных в данной области. Например, можно использовать таблицу факторов дозовой конверсии Freireich et al. [17]. Согласно этой таблице факторов конверсии фактор конверсии от мыши к человеку, как предполагают, составляет 1/12, подразумевая, что если максимальная концентрация полимера в X% является допустимой для мышей, то соответствующая расчетная максимальная концентрация для человека составляет X/12%.

Например, исследования токсичности у мыши показали, что максимальную концентрацию полимера примерно 30% масс./масс. можно безопасно инъецировать мыши без каких-либо побочных эффектов. Тогда это должно соответствовать предельной концентрации примерно 2,5% масс./масс. для введения людям. Некоторые из перечисленных выше амфифильных сополимеров по настоящему изобретению, включая PLURONIC®, подвергали испытаниям на клиническом этапе и экстенсивной проверке на токсичность.

Концентрации, используемые для введения полимеров, могут быть определены вне изобретения специалистом в данной области на основе описанных выше методик. Ожидается, что концентрация полимера до 30% масс./масс., такая как до 25, 20, 25 или 10% масс./масс. или до 7,5% масс./масс., предпочтительно от 0,001 до 5% масс./масс., более предпочтительно, по меньшей мере, 0,01% масс./масс., такая как, по меньшей мере, 0,1% масс./масс., может быть подходящей концентрацией.

Подходящими концентрациями могут быть концентрации, которые обеспечивают среднюю концентрацию в крови ниже 5% масс./масс., вероятно, менее чем 2,5% масс./масс. и особенно менее чем 1% масс./масс. Диапазон предпочтительных концентраций составляет от 0,0001% масс./масс. до 1% масс./масс. полимера, например более чем 0,01% масс./масс. или более чем 0,1% масс./масс.

Настоящее изобретение можно использовать применительно к субъектам-животным, предпочтительно субъектам-млекопитающим и более предпочтительно субъектам-людям.

Активные сополимеры по настоящему изобретению могут быть полезными для уменьшения скорости роста опухолей различных раковых линий и типов. Настоящее изобретение применимо при нескольких различных типах злокачественных опухолей, включая, но не ограничиваясь ими, саркому и карциному человека, например фибросаркому, миксосаркому, липосаркому, хондросаркому, остеобластическую саркому, хордому, ангиосаркому, эндотелиальную саркому, лимфангиосаркому, лимфангиоэндотелиальную саркому, синовиому, мезотелиому, опухоль Эвинга, лейомиосаркому, рабдомиосаркому; рак поджелудочной железы, рак молочной железы, рак яичника, рак предстательной железы, плоскоклеточную карциному, базально-клеточную карциному, аденокарциному, карциному потовых желез, карциному сальных желез, папиллярную карциному, папиллярную аденокарциному, цистаденокарциному, медуллярную карциному, бронхогенную карциному, гепатому, карциному желчных протоков, хориокарциному, семиному, эмбриональную карциному, опухоль Вилмса, рак шейки матки, тестикулярную опухоль, карциному легкого, мелкоклеточную карциному легкого, карциному мочевого пузыря, эпителиальную карциному, глиому, астроцитому, медуллобластому, краниофарингиому, эпендимому, гемангиобластому, олигодендроглиому, меланому, нейробластому и ретинобластому, лейкемию, например, острый лимфоцитарный лейкоз (ALL) и острую миелоцитарную лейкемию (миелобластный, промиелоцитарный, миеломоноцитарный, моноцитарный эритролейкоз), хроническую лейкемию (хронический миелоцитарный лейкоз, хронический гранулоцитарный лейкоз и хронический лимфоцитарный лейкоз), истинную полицитемию, лимфому (болезнь Ходжкина и неходжкинскую лимфому), множественную миелому, макроглобулинемию Вальденстрема и болезнь тяжелых цепей.

Фармацевтическая композиция по настоящему изобретению может включать один из амфифильных блок-сополимеров по изобретению. В альтернативном варианте осуществления композиция содержит смесь, по меньшей мере, двух амфифильных блок-сополимеров по изобретению.

Кроме того, для борьбы со злокачественной опухолью у пациента настоящее изобретение можно использовать в качестве дополнения к другим традиционным способам лечения рака, например облучению, химиотерапии, лечению гормонами и т.д.

Полимеры по изобретению можно успешно использовать в связи с другими химиотерапевтическими лекарственными средствами. В этом случае, по меньшей мере, одно такое химиотерапевтическое лекарственное средство можно вводить одновременно или раздельно по времени с введением, по меньшей мере, одного амфифильного сополимера по настоящему изобретению.

Примеры подходящих химиотерапевтических средств, которые могут быть использованы в связи с сополимерами по изобретению, включают:

- алкилирующие средства, такие как цисплатин, карбоплатин, оксаплатин, мехлоэтамин, циклофосфамид, хлорамбуцил:

- антиметаболиты, такие как метотрексат, азатиоприн, меркаптопурин, тиогуанин, флударабин, пентостатин, кладрибин, 5-фторурацил, флоксуридин, арабинозид цитостина;

- антрациклины, такие как даунорубицин, доксорубицин, эпирубицин, идарубицин, митоксантрон;

- алкалоиды барвинка, такие как винкристин, винбластин, винорелбин, виндезин;

- подофиллотоксин, такой как этопозид, тенипозид;

- таксаны, такие как паклитаксел, доцетаксел; и

- ингибиторы топоизомеразы, такие как иринотекан, топотекан, амсакрин, этопозид, этопозида фосфат, тенипозид.

В данном описании приводится возможное теоретическое объяснение эффекта ингибирования роста амфифильными сополимерами по изобретению. Настоящее изобретение, однако, вообще не связано с этой теорией. Сополимеры являются предпочтительно растворимыми в воде, так что они после введения или in vitro могут достичь и вступить во взаимодействие с раковыми клетками. Гидрофобная часть сополимеров может затем внедряться в клеточную мембрану и связываться в ней. Гидрофильные части препятствуют полному проникновению сополимера в мембрану. Это означает, что сополимеры, как правило, должны быть заякорены в клеточной поверхности. После закрепления в мембране сополимеры могут оказывать свое действие ингибирования клеточного роста различными путями.

Амфифильные сополимеры могут связываться с факторами роста, тем самым, инактивируя их или, по меньшей мере, препятствуя их связыванию с рецепторами роста и активации рецепторов роста в мембранах раковых клеток. Это было обнаружено в экспериментах с одним из амфифильных блок-сополимеров по изобретению, который способен блокировать связывание фактора роста фибробластов 2 (FGF2, также обозначенного как главный FGF) и фактора роста тромбоцитов (PDGF) с соответствующими рецепторами на клеточных мембранах.

Кроме того, амфифильные сополимеры могут блокировать рецепторы роста в мембране и препятствовать образованию этими рецепторами пар между собой, которое часто необходимо для передачи сигнала внутрь клетки.

В дополнение или альтернативно, амфифильные сополимеры могут связываться с рецепторами роста, тем самым, инактивируя их или, по меньшей мере, частично блокируя их, и посредством этого препятствуют факторам роста связываться с рецепторами и активировать их.

Некоторые из амфифильных блок-сополимеров по настоящему изобретению ранее использовали в связи с веществами, препятствующими неоплазии. Например, известно [18], что комбинация выбранного полимера PLURONIC® и полиэтиленоксида может быть использована для уменьшения токсичности веществ, препятствующих неоплазии, и для усиления противораковой активности путем i) повышения стабильности вещества в кровотоке, ii) обеспечения большей растворимости вещества или iii) усовершенствования транспорта вещества через клеточные мембраны. Известно также [19], что блок-сополимеры PLURONIC® воздействуют на некоторые определенные механизмы устойчивости к лекарственным средствам, включая ингибирование транспортеров выведения лекарственных средств, прекращение разрушения лекарственных средств в кислотосодержащих везикулах и ингибирование глутион/глутатион S-трансферазной системы детоксикации. Все эти механизмы устойчивости к лекарственным средствам являются энергозависимыми, и, вследствие этого, расходование ATP, вызванное блок-сополимерами PLURONIC®, в раковых клетках с множественной устойчивостью к лекарственным средствам рассматривается в качестве причины возникновения чувствительности к химиотерапевтическим препаратам, проявившейся в результате совместного введения антрациклиновых антибиотиков и сополимеров PLURONIC®.

Тем не менее, до сих пор нет понимания того, что амфифильные блок-сополимеры, такие как сополимеры PLURONIC®, обладают противораковым действием per se в виде ингибирования скорости пролиферации и роста раковых клеток. Поэтому нет осознания того, что эффективное противораковое лекарственное средство может содержать амфифильный блок-сополимер по настоящему изобретению без каких-либо химиотерапевтических веществ-прототипов и, тем не менее, эффективное для предупреждения или лечения рака.

Первый аспект изобретения относится к фармацевтической композиции, содержащей амфифильный блок-сополимер по настоящему изобретению в качестве средства, препятствующего клеточной пролиферации или клеточному росту. Этот аспект также относится к применению амфифильного блок-сополимера по изобретению для получения лекарственного средства, препятствующего клеточной пролиферации или клеточному росту. Изобретение также охватывает способ регулирования in vitro, а именно уменьшения или даже ингибирования скорости пролиферации или скорости роста клетки, предпочтительно раковой клетки. Этот способ включает контактирование клетки, предпочтительно раковой клетки, с амфифильным блок-сополимером. Амфифильный блок-сополимер предпочтительно добавляют в культуральную среду, используемую для клетки. Дополнительный вариант осуществления относится к способу регулирования in vivo, а именно уменьшения скорости пролиферации или скорости роста клетки, предпочтительно раковой клетки. Способ включает введение фармацевтической композиции по первому аспекту изобретения субъекту, где этот субъект является субъектом-животным, предпочтительно субъектом-млекопитающим и более предпочтительно субъектом-человеком.

Второй аспект изобретения относится к фармацевтической композиции, содержащей амфифильный блок-сополимер по настоящему изобретению в качестве химиотерапевтического средства для лечения или предупреждения рака при условии, что амфифильный блок-сополимер не является PLURONIC® F68 (средняя молекулярная масса 8400 г/моль, среднее содержание этиленоксида 81,8±1,9%, температура плавления 52°C и средняя вязкость по Брукфилду 1000 сП при 77°C, и усредненная химическая структура HO-(C