Введение

Химиотерапевтический препарат

Даунорубицин, также известный как дауномицин, — это химиотерапевтический препарат, используемый для лечения рака. Даунорубицин относится к семейству антрациклинов. Он действует, в частности, путем блокирования функции топоизомеразы II. Первоначально он был выделен из бактерий рода Streptomyces.

Медицинское применение

Он замедляет или останавливает рост раковых клеток в организме. Лечение обычно проводится в сочетании с другими химиотерапевтическими препаратами (такими как цитарабин), а его применение зависит от типа опухоли и степени ответа на терапию. Помимо основного применения при лечении острого миелоидного лейкоза, даунорубицин также используется для лечения нейробластомы. Даунорубицин применяется совместно с другими химиотерапевтическими препаратами для лечения бластного криза хронического миелолейкоза. Даунорубицин также служит исходным веществом для полусинтетического производства доксорубицина, эпирубицина и идарубицина.

Механизм действия

Как и доксорубицин, даунорубицин взаимодействует с ДНК посредством интеркаляции и ингибирования макромолекулярного биосинтеза. Это ингибирует прогрессию фермента топоизомеразы II, который расслабляет суперспирали в ДНК; без действия топоизомеразы II эти суперспирали ДНК препятствуют транскрипции ДНК. Даунорубицин стабилизирует комплекс топоизомеразы II после разрыва цепи ДНК для репликации, предотвращая повторное запечатывание двойной спирали ДНК и тем самым останавливая процесс репликации. При связывании с ДНК дауномицин интеркалирует, при этом его остаток даунозамина направлен к малой бороздке. Он проявляет наибольшее предпочтение к двум соседним парам оснований Г/Ц, фланкированным с 5'-стороны парой оснований А/Т. Кристаллография показывает, что дауномицин индуцирует локальный угол раскручивания в 8° и другие конформационные изменения соседних и ближайших пар оснований. Он также может вызывать вытеснение гистонов из хроматина при интеркаляции.

История

В 1950-х годах итальянская исследовательская компания Farmitalia Research Laboratories начала целенаправленную работу по выделению противораковых соединений из почвенных микробов. Образец почвы был взят в районе Кастель-дель-Монте, замка XIII века в Апулии. Был выделен новый штамм Streptomyces peucetius, продуцирующий красный пигмент, и из этой бактерии был получен антибиотик, продемонстрировавший хорошую активность против опухолей у мышей. Поскольку примерно в то же время то же соединение было открыто группой французских исследователей, обе команды назвали его даунорубицином, объединив название племени дауны, населявшего территорию Италии, где было выделено соединение, с французским словом «rubis», обозначающим рубин и описывающим цвет вещества. Клинические испытания начались в 1960-х годах, и препарат показал эффективность в лечении острых лейкозов и лимфом. Однако к 1967 году было установлено, что даунорубицин может вызывать смертельную кардиотоксичность. В 2015–2016 годах группа исследователей из Университета штата Огайо показала, что, аккуратно манипулируя цепями вирусной ДНК, можно создать структуру, напоминающую оригами, со сложными складками всего за 10 минут. Примечательно, что размер этих структур составляет всего 100 нанометров – это в 1000 раз меньше ширины человеческого волоса. Небольшие объемы даунорубицина можно заключать в эти крошечные капсулы, которые затем могут быть высвобождены в среде, насыщенной клетками лейкемии.

Путь введения

Даунорубицин следует вводить только в виде быстрой внутривенной инфузии. Не следует вводить препарат внутримышечно или подкожно, так как это может вызвать обширный некроз тканей. Также никогда не следует вводить препарат интратекально (в спинномозговой канал), поскольку это может привести к серьезному повреждению нервной системы и даже к смерти. Даунорубицин использовался для внутриглазного введения (внутри глаза) с целью профилактики пролиферативной витреоретинопатии, частого осложнения после хирургического лечения отслойки сетчатки, однако его эффективность не была подтверждена и в настоящее время он не применяется для других офтальмологических целей.