velikost textu

Studium účinku protinádorových léčiv inhibitorů tyrosinkinas ve formě nanotransportérů

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Studium účinku protinádorových léčiv inhibitorů tyrosinkinas ve formě nanotransportérů
Název v angličtině:
Study of action of anticancer drugs tyrosine kinase inhibitors in a form of nanotransporters
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Mgr. Paulína Takácsová
Vedoucí:
prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc.
Oponent:
Mgr. Tereza Černá, Ph.D.
Id práce:
196837
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra biochemie (31-250)
Program studia:
Biochemie (N1406)
Obor studia:
Biochemie (NBIOD)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
21. 5. 2019
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
inhibitory tyrosinkinas, nanočástice, lenvatinib, vandetanib, cytochrom P450
Klíčová slova v angličtině:
tyrosine kinase inhibitors, nanoparticles, lenvatinib, vandetanib, cytochrome P450
Abstrakt:
Abstrakt Inhibitory tyrosinkinas (TKI) jsou malé organické molekuly, které se používají jako léčiva při cílené protinádorové terapii. V nádorových buňkách inhibují vybrané aktivované receptorové tyrosinkinasy a brání tak proliferaci, růstu a metastázám nádoru, a angiogenesi v nádorové tkáni. Lenvatinib a vandetanib jsou inhibitory tyrosinkinas, které se používají pro léčbu karcinomu štítné žlázy. Předkládaná diplomová práce rozšiřuje poznání cest využitelných ke zvýšení účinnosti daných protinádorových léčiv. Jedno ze studovaných protinádorových léčiv - lenvatinib - jsme se pokusili připravit ve formě nanočástic. Jako transportní částice jsme využili protein apoferritin a liposomy. Počítačové modelování interakce lenvatinibu se strukturou apoferritinu a model jeho enkapsulace signalizovalo, že toto léčivo není vhodné pro přípravu apoferritinových nanočástic. A to vzhledem k tomu, že se při jejich přípravě vyskytuje převážně v neutrální formě. Tento předpoklad potvrdily i experimenty, ve kterých se částice lenvatinibu v apoferritinu skutečně nepodařilo připravit. Použitý počítačový model nám tak může do budoucnosti posloužit pro „screening“ konstrukce protinádorových léčiv ve formě nanočástic ještě před samotnou experimentální přípravou. Jelikož byla příprava apoferritinových částic lenvatinibu neúspěšná, pokusili jsme se připravit toto léčivo ve formě liposomových nanotransportérů. Výtěžek byl však natolik nízký, že takto tvořené částice lenvatinibu v liposomech nemají v protinádorové léčbě prakticky využití. Druhým studovaným léčivem byl vandetanib. Metabolismus tohoto protinádorového léčiva ovlivňuje jeho účinnost při léčbě. Doposud bylo zjištěno, že vandetanib je oxidován lidskými cytochromy P450 na N-desmethylvandetanib, a to zejména CYP1A1, 2D6 a 3A4. Nejefektivnější při oxidaci vandetanibu je CYP3A4, přičemž přítomnost cytochromu b5 výrazně zvyšuje efektivitu reakce. V diplomové práci jsme se snažili objasnit důvod této efektivní oxidace studiem enzymové kinetiky oxidace vandetanibu danými enzymy. Studium enzymové kinetiky oxidace vandetanibu lidskými CYP1A1 a 2D6 ukázalo, že do jejich aktivního centra se váže jedna molekula substrátu. Naopak sigmoidální enzymová kinetika oxidace vandetanibu CYP3A4 ukazuje, že do aktivního centra tohoto enzymu se mohou vázat až dvě molekuly substrátu. Tyto výsledky byly v souladu s modelem získaným molekulárním „dockingem“ molekuly vandetanibu do aktivního centra CYP3A4. Vazba dvou molekul vandetanibu do aktivního centra CYP3A4 vysvětluje jeho efektivnější oxidaci, než je tomu v případě CYP1A1 a 2D6. Klíčová slova: inhibitory tyrosinkinas, nanočástice, lenvatinib, vandetanib, cytochrom P450
Abstract v angličtině:
Abstract Tyrosine kinase inhibitors (TKI) are small organic molecules designed for the targeted cancer therapy. They perform the inhibition of activated receptor tyrosine kinases in tumor cells, that defeats tumor growth, proliferation, metastasis and angiogenesis in tumor tissue. Two TKI, lenvatinib and vandetanib, are used in thyroid cancer treatment. This thesis investigates the ways leading to enhancement of efficiency of these anticancer drugs for therapy. One of the studied anticancer drug – lenvatinib – was investigated to be prepared in a nanoform. Nanoparticles were based on protein apoferritin as well as on lipids. Theoretical model of lenvatinib interaction with an apoferritin cavity, as well as the model of its encapsulation obtained by computer modeling indicated that lenvatinib seems not to be suitable for preparation of apoferritin nanoparticles. Since lenvatinib occurs in its neutral form during preparation of nanoparticles, it does not interact with nanoparticle. The unsuccessful experimental preparation of lenvatinib-loaded apoferritin nanoparticles confirmed that lenvatinib is not suitable for its preparation. However, the theoretical model can serve for screening of other potentially suitable drugs before the experimental nanoparticle preparation. Since the experimental preparation of apoferritin nanoparticles was not successful, we used liposomes as lenvatinib nanocarriers in further experiments. The amount of prepared nanoparticles is however low, therefore not relevant for cancer therapy. The second anticancer drug, which we focused on, was vandetanib. It was found that the metabolism of vandetanib influences the efficiency to vandetanib during therapy. Vantedanib is oxidized into N-desmethylvandetanib, by the reaction that is catalyzed by human CYP1A1, 2D6 and 3A4. The most effective oxidation is carried out by CYP3A4. Moreover, the presence of cytochrome b5 significantly increases the yield of reaction. In order to explain this effective oxidation, we investigated the enzyme kinetics of vandetanib oxidation by mentioned CYPs. The study of enzyme kinetics of vandetanib oxidation by human CYP1A1 and 2D6 showed that only one molecule of vandetanib binds into their active sites. On the contrary, sigmoidal enzyme kinetics of vandetanib oxidation by CYP3A4 showed that two molecules of vandetanib can be bound into the active site. Experimental results of enzyme kinetics were in accordance with the results found by molecular “docking”. As a result, binding of two molecules of substrate vandetanib into the active site of CYP3A4 allows more effective oxidation of vandetanib by this enzyme in contrast to the oxidation catalyzed by CYP1A1 and 2D6. Key words: tyrosine kinase inhibitors, nanoparticles, lenvatinib, vandetanib, cytochrome P450
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Paulína Takácsová 4.31 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Paulína Takácsová 427 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Paulína Takácsová 422 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Marie Stiborová, DrSc. 199 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Tereza Černá, Ph.D. 452 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Petr Hodek, CSc. 154 kB
Stáhnout Errata Mgr. Paulína Takácsová 282 kB