Nové směry ve vývoji nanoterapeutik



Podobné dokumenty
Směrovaná léčiva a imunostimulace jen experiment nebo nové možnosti?

Protinádorová aktivita polymerních konjugátů s navázanými taxany

Protinádorová imunita. Jiří Jelínek

POLYMERNÍ NOSIČE LÉČIV. Andrea Trunkátová

Zhoubné nádory druhá nejčastější příčina úmrtí v rozvinutých zemích. Imunologické a genetické metody: Zlepšování dg. Zlepšování prognostiky

Václav Hořejší Ústav molekulární genetiky AV ČR. IMUNITNÍ SYSTÉM vs. NÁDORY

TechoLED H A N D B O O K

Imunoterapie karcinomu prostaty pomocí dendritických buněk

Klinická studie CMG stav příprav. Roman Hájek. Velké Bílovice CMG CZECH GROUP M Y E L O M A Č ESKÁ MYELOMOVÁ SKUPINA

Charles University in Prague Faculty of Science

Litosil - application

Novinky v léčbě lymfomů

Název: Vypracovala: Datum: Zuzana Lacková

METODY VYŠETŘOVÁNÍ BUNĚČNÉ IMUNITY. Veřejné zdravotnictví

Nano World Cancer Day 2014

Mnohobarevná cytometrie v klinické diagnostice

SOIL ECOLOGY the general patterns, and the particular

Elektrochemická analýza metalothioneinu u pacientů s onkologickým onemocněním

CZ.1.07/1.5.00/

rní tekutinu (ECF), tj. cca 1/3 celkového množstv

Protinádorová imunita a nové přístupy při léčení nádorových onemocnění

Interakce viru klíšťové encefalitidy s hostitelským organismem a patogeneze infekce

INSTITUT KLINICKÉ A EXPERIMENTÁLNÍ MEDICÍNY

ÚVOD DO TRANSPLANTAČNÍ IMUNOLOGIE

EFFECT OF FEEDING MYCOTOXIN-CONTAMINATED TRITICALE FOR HEALTH, GROWTH AND PRODUCTION PROPERTIES OF LABORATORY RATS

Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta. Katedra buněčné biologie

Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra genetiky a mikrobiologie diplomová práce Použití imunomodulace pro potenciaci chemoterapie p

Změny v indikaci léků a doporučené postupy na základě guidelines 2007

CZ.1.07/1.5.00/

Energy vstupuje na trh veterinárních produktů Energy enters the market of veterinary products

USING VIDEO IN PRE-SET AND IN-SET TEACHER TRAINING

VÝZNAM REGULACE APOPTÓZY V MEDICÍNĚ

Lymfatický systém. Karel Smetana

ehealth a bezpečnost dat

Aplikace průtokové cytometrie v klinické imunologii a hematologii

Doporučujeme, pokud nežijete 100% zdravě a máte v rodinné anamnéze vážné civilizační choroby.

Zelené potraviny v nových obalech Green foods in a new packaging

Adoptivní T-buněčná terapie v léčbě nádorových onemocnění

INSTITUTE FOR CLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINE

CZ.1.07/1.5.00/

Možnosti použití syntetických polymerů při vývoji léčiv: od protinádorové ke genové terapii.

Od fibrózy k MOF. Miroslav Průcha, Ivan Kolombo Petr Štádler

Introduction to MS Dynamics NAV

Humorální imunita. Nespecifické složky M. Průcha

BUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY

Nanostruktury a zobrazovací metody v medicíně

DATA SHEET. BC516 PNP Darlington transistor. technický list DISCRETE SEMICONDUCTORS Apr 23. Product specification Supersedes data of 1997 Apr 16

Proč by se průmysl měl zabývat výzkumem nanomateriálů

Výskyt MHC molekul. RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. ajor istocompatibility omplex. Funkce MHC glykoproteinů

Biotechnology in the Czech Republic where we are?

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

Roman Hájek. Zbytkové nádorové onemocnění. Brno

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

T-lymfocyty a nádorová imunita

RYBÁŘSKÉ ŘETĚZY FISHING CHAINS

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Činnost praktických lékařů pro dospělé v roce Activity of general practitioners for adults in 2013

Air Quality Improvement Plans 2019 update Analytical part. Ondřej Vlček, Jana Ďoubalová, Zdeňka Chromcová, Hana Škáchová

Má smysl o ekonomické problematice nových léků mluvit s nemocnými?

Part I. The Registry focuses on recruitment of new young donors and stem cells donation promotion

Jan Krejsek. Funkčně polarizované T lymfocyty regulují obranný i poškozující zánět

CZ.1.07/1.5.00/

Presepsin nový marker sepse. Kateřina Valošková OKB Nemocnice ve Frýdku-Místku XL.Den zdravotníků

Intracelulární detekce Foxp3

Jak importovat profily do Cura (Windows a

Činnost praktických lékařů pro dospělé v roce Activity of general practitioners for adults in 2012

ČTENÍ. M e t o d i c k é p o z n á m k y k z á k l a d o v é m u t e x t u :

ASSESSMENT OF REDUCED DOSES EFFICACY OF GLYPHOSATE BY CHLOROPHYLL FLUORESCENCE MEASUREMENT

SEZNAM PŘÍLOH. Příloha 1 Dotazník Tartu, Estonsko (anglická verze) Příloha 2 Dotazník Praha, ČR (česká verze)... 91

Aktivace lymfocytů v klinické laboratoři

POOPERAČNÍ ANALGEZIE MORPHINEM NEGATIVNĚ OVLIVŇUJE MINIMÁLNÍ REZIDUÁLNÍ CHOROBU A PŘEŽÍVÁNÍ PACIENTŮ PO RADIKÁLNÍ RESEKCI KOLOREKTÁLNÍHO KARCINOMU

IMUNOTERAPIE NÁDORŮ MOČOVÉHO MĚCHÝŘE. Michaela Matoušková

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra biologických a lékařských věd

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Extrakorporální léčba pacientů v septickém šoku update 2014

stany A B C D tents VÝBAVA stanů Husky 2005/Husky 2005 tents ACCESSORIES

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Srdeční troponiny - klinické poznámky

Kvalita cigaretového tabáku v ČR- marketingové šetření se zaměřením na konečného spotřebitele

Vysoká škola zemědělská Praha, Provozně ekonomická fakulta, Katedra zemědělské ekonomiky, Praha 6 - Suchdol tel. 02_ , fax.

Cytometrická detekce intracelulárních signalizačních proteinů

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zdravotně sociální fakulta, katedra ošetřovatelství

Immunity against infection

CZ.1.07/1.5.00/

3. LF UK, MEDIWARE a.s. - Ing. Jiří Potůček,prof.MUDr.M.Krsiak,DrSc., Ing. Jiří Douša

Časná a pozdní toxicita léčby lymfomů. David Belada FN a LF UK v Hradci Králové

Trendy v potransplantační imunosupresi

CZ.1.07/1.5.00/ Zefektivnění výuky prostřednictvím ICT technologií III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Imunita a nádoryn. UK 2. lékal Praha

POSLECH. Cinema or TV tonight (a dialogue between Susan and David about their plans for tonight)

Hydrophilic polymers as carriers of biologically active molecules in medicine

Činnost praktických lékařů pro dospělé v roce Activity of general practitioners for adults in 2010

Imunitní systém člověka. Historie oboru Terminologie Členění IS

Úvod. D. Andert, V. Mayer Výzkumný ústav zemědělské techniky, v.v.i. Praha

NÁLEZ DVOJITĚ POZITIVNÍCH T LYMFOCYTŮ - CO TO MŮŽE ZNAMENAT? Ondřej Souček Ústav klinické imunologie a alergologie Fakultní nemocnice Hradec Králové

Intravenózní trombolýza mezi hodinou

Uni- and multi-dimensional parametric tests for comparison of sample results

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Transkript:

Nové směry ve vývoji nanoterapeutik BlankaŘíhová Department of Immunology and Gnotobiology, Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague, Czech Republic, (rihova@biomed.cas.cz)

Paul Ehrlich a jeho kouzelná střela Psal se rok 1906 Studies in Immunity, Plenum Press, New York, 1906

POŽADAVKY NA LÉČIVA NOVÉ GENERACE musí se akumulovat v cílové tj. nádorové tkáni - agresivnější léčba vedlejší účinky musí být minimální - podávání ambulantně cirkulace v krevním oběhu musí být prodloužená - podávání nemusí být tak časté léčivo nesmí být během cirkulace toxické - působení je omezeno jen na postiženou tkáň/orgán náklady nesmí být příliš vysoké

OD VÝZKUMU K LÉČBĚ 50 000 nové látky 5 000 testy in vitro 500 testy in vivo 5 klinické testy 1 použití v klinické praxi

LÉČIVA NOVÉ GENERACE SE SCHOPNOSTÍ PASIVNÍ NEBO AKTIVNÍ AKUMULACE a b c nerozpustné liposomy rozpustné imunotoxiny vodorozpustné polymerní systémy

SMĚROVANÁ POLYMERNÍ LÉČIVA

Free drug Targeted drug

KONFERENCE NIH/NCI-WASHINGTON ZÁŘÍ 2002 a aktivní směrování b pasivní směrování

Active targeting cell-surface receptors on target tumor cells

Free drug Targeted drug Target cell Target cell

Extracellular matrix Intracellular fluid Endosome Plasma membrane Lysosome

Passive targeting (accumulation) EPR effect

a) Normal tissue Intact endothelium Effective lymphatic drainage b) Tumor tissue Discontinuous endothelium Limited lymphatic drainage

EPR effect (Enhanced Permeability and Retention) effect

POLYMERNÍ NOSIČE Dextrany Polygalakturonová kyselina Polyglutamová kyselina PEG Poly-L-lysin Blokové kopolymery N-(2-hydroxypropyl)metakrylamid (HPMA)

N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide HPMA

HPMA NOSIČ neimunogenní nemitogenní netoxický neaktivuje komplement neukládá se v organizmu

STRUCTURE OF PRODRUGS PRODRUGS with ACTIVE TARGETING PRODRUGS with PASSIVE TARGETING

STRUCTURE OF ANTIBODY-TARGETED HPMA COPOLYMER CARRIER-BOUND DOXORUBICIN DOX

STRUCTURE OF (PK1) HPMA COPOLYMER CARRIER-BOUND DOXORUBICIN DOX

in vivo veritas

Elimination (Cancer Immunosurveillance) Equilibrium γδ NK Genetic instability/ immune selection Protection

Je to závažné? Kčemu vlastně imunitní systém potřebujeme?

STATISTIKA 40 % žen mezi 40 50 lety má potenciální zhoubné nádory v prsu incidence je 1% 55% mužů mezi 50 60 lety má potenciální zhoubné nádory v prostatě incidence je 1% 90% populace ve věku 60 70 let má potenciální zhoubné nádory štítné žlázy incidence je 0.1%

Vznik nádoru může usnadnit dočasné nebo chronické selhání imunitního systému, jiná onemocnění, stres, špatná výživa, nedostatek odpočinku, drogy a podobně Imunitní systém

Organismus se nádoru brání, imunitní systém se ale postupně Imunitní systém vyčerpává, nádor roste

Jsou nasazena klasická cytostatika, která sice zničí rychle se dělící nádorové buňky, ale částečně také rychle se dělící buňky imunitního systému

Uplatní se částečně poškozený imunitní systém při odstranění Imunitní systém této zbytkové choroby?

STRUCTURE OF PRODRUGS PRODRUGS with ACTIVE TARGETING PRODRUGS with PASSIVE TARGETING

A B Survival of mice PRIMARY TREATMENT Dox-HPMA HYD Survival of mice RE-TRANSPLANTATION Dox-HPMA HYD controls 1x75 mg/kg Dox 1x25 mg/kg

Re-transplantation

A B Survival of mice PRIMARY TREATMENT Dox-HPMA HYD Survival of mice RE-TRANSPLANTATION Dox-HPMA HYD controls 1x75 mg/kg Dox 1x25 mg/kg

CYTOTOXIC AND IMMUNOMOBILIZING ACTIVITY (CIA) OF POLYMER-BOUND DRUGS Cancer-FREE cancer cells with target Ags 3 days? MDR cells cancer cells without target Ags

Immunomobilization

Cytotoxicity and immunostimulation double attack on cancer cells with polymeric therapeutics

Polymeric drugs based on HPMA cytotoxic immunomodulation component

Protection against the second cancer attack

HPMA polymer Polymer drugs based on HPMA Tumor cells sensitive or resistant to the treatment with polymeric drugs drug (doxorubicin) bound through spacer Immunogenic cancer cell death And release of tumor antigenes Induction of anti-tumor immunity (activation of dendritic cells, natural killer cells, T and B lymphocytes)

Happy tumor cells hidden and growing in defenceless environment Treatment with HPMA-based polymeric conjugates......has not only a direct cytotoxic effect on cancer cells but also causes their unmasking and exposing to effector mechanisms of immune system

Systemic antitumor resistance initiated by the treatment with polymeric drugs depends on Dose Time The immune system of the host

Dose

A B Survival of mice PRIMARY TREATMENT Dox-HPMA HYD Survival of mice RE-TRANSPLANTATION Dox-HPMA HYD controls 1x75 mg/kg Dox 1x25 mg/kg

More aggressive treatment lower resistance

Time

RESISTANCE AGAINST BCL1 LEUKEMIA DEPENDS ON THE INTERVAL BETWEEN TUMOR CELL INOCULATION AND APPLICATION OF THE ANTIBODY-TARGETED CONJUGATE (DOX-HPMA-B1MAB) Conjugate survival of survival of experimental mice re-transplanted mice (day) (n = 10) (1 x 10 4 BCL1 cells i.p.) 3 100% 0% 7 100% 30% 11 100% 20% 15 60% 0% Control (PBS) 0% 0%

vaccination window optimal time frame treatment given too early or too late after transplantation of cancer cells induces only a limited resistance

Too early the immune system is not supplied with a sufficient amount of antigens (cancer cells) for effector-cell activation Too late the effector mechanisms of the cancer-bearing host s immune system are already exhausted and unable to be activated, resulting in only very limited cancer resistance

The immune system of the host

The effect of Dox-HPMA AM /DOX-HPMA HYD mixture (1:2) on the growth of EL4 T cell lymphoma: conventional mice 100 Survival of mice % of survival 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 days DOX-HPMA AM /Dox-HPMA HYD mixture (1:2) controls

The effect of Dox-HPMA AM /DOX-HPMA HYD mixture (1:2) on the growth of EL4 T cell lymphoma: nu/nu mice 100 Survival of mice % of survival 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 days DOX-HPMA AM /Dox-HPMA HYD mixture (1:2) controls

Conventional mice full resistance Immunocompromized (nu/nu) mice no resistance

Anti-cancer drug testing conventional immunocompromised mice mice

Patient Immune system is not exhausted immune system is exhausted (nu/nu mice model) efficient treatment both components of the polymeric drugs are involved limited efficacy of the treatment only cytotoxic component of the polymeric drug is involved

STRUCTURE OF PRODRUGS ENZYMATICALLY ACTIVATED PRODRUGS ph-sensitive PRODRUGS 3 H 2 C C H 2 C C CH CH 3 C O NH CH 2 HC OH CH 3 x C H 3 HO C O Gly Phe Leu Gly NH y H C H 2 CH 3 C C NH O CH 2 HC OH CH 3 x O OH H C H 2 CH 3 C C O X NH N y C CH 2 OH O HO O OH O OMe OMe O OH H O O CH 3 OH CH 2 OH CH 2 OH O OH NH 2.HCl

A B Survival of mice PRIMARY TREATMENT Dox-HPMA AM or Dox-HPMA AM -HuIg Survival of mice RE-TRANSPLANTATION Dox-HPMA AM or Dox-HPMA AM -HuIg controls Dox-HPMA AM -HuIg Dox-HPMA AM

makrofág (APC) dendritická buňka NK buňka (LAK buňka) CD4 Th lymfocyt CD8 CTL plasmatická buňka sekretující protilátky protilátka

The anti-tumour immunity could be transferred to naive mice: Winn s assay tumour neutralization in vivo: 1x10 5 EL-4 cells were transplanted s.c. together with cells of the Dox-PHPMA-HuIg-cured animals to naïve recipients 100 80 survival (%) 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 days spleen cells 100:1 resistant donors CD8+ 20:1 CD8+ 10:1 control (EL-4 only)

The treatment generates a tumorspecific long-lasting memory, which is based mainly on effector cell of specific immunity, the CD8 + CTLs

Specificity The same tumor used for the primary transplantation and re-transplantation full resistance Different tumors used for the primary transplantation and re-transplantation limited resistance

Immunonormalization

Dox-HPMA copolymer, PK1 (FCE 28068) Paclitaxel-HPMA copolymer (PNU 166945) Cisplatin-HPMA copolymer (AP 5280) Dox-HPMA copolymer-gal, PK2 (FCE 28069) Dox-HPMA copolymer-huig No polymer-related toxicity was observed

STRUCTURE OF ANTIBODY-TARGETED HPMA COPOLYMER CARRIER-BOUND DOXORUBICIN DOX

Effects of Hulg - it contains a mixture of natural antibodies, some of them might react with tumor markers - it stimulates production of IL-12 and other anti-tumor and anti-angiogenic cytokines - it enhances NK cell activity - it increases MW of the conjugate (EPR effect)

METASTATIC LUNG TUMORS 60 50 % of regression 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Treatment D-P-HuIg

40 LEUKOCYTES 35 30 x 10 9 cells/l 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 11 12 13 14 15 16 17 18 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 free drug D-P-HuIg

Nine tumor markers β -microglobulin 2 α-fetoprotein (AFP) CA 72-4 CA 125 CA 15-3 CA 19-9 CEA Ferritin Neuron-specific enolase (NSE)

TAA cytokeratin cytokeratin

ACTIVITY OF NK CELLS IN HUMAN PATIENTS Appli- day E.G. J.K. K.R. K.H. cation I st 0 24 23 9 11 3 45 21 19 33 II nd 0 22 10 10 11 3 27 25 16 12 III rd 0 23 10 8 13 3 42 12 6 18 healthy donor 24 24 NK % of K562 killing

ACTIVITY OF LAK CELLS IN HUMAN PATIENTS Appli- day E.G. J.K. K.R. K.H. cation Ist 0 N.D. 25 11 4 3 N.D. 17 15 14 IInd 0 20 14 17 18 3 40 18 16 15 IIInd 0 17 16 13 8 3 50 20 5 20 healthy donor 24 24 LAK % of Daudi killing

Acknowledgement Institute of Macromolecular Chemistry AS CR, v.v.i. Karel Ulbrich Tomáš Etrych Martin Hrubý Petr Chytil Hana Krakovičová Daniela Plocová Robert Pola Jiří Strohalm Martin Studenovský Vladimír Šubr

Acknowledgement Institute of Microbiology, AS CR, v.v.i. Jaroslav Betka Jan Bouček Ondřej Hovorka Helena Chmelová Markéta Ibrahimová Martina Kabešová Jiřina Kovářová Marek Kovář Lubomír Kovář Veronika Pakanová Milada Šírová Jakub Tomala David Větvička

Děkuji vám!