Антиметаболиты - Википедия - Antimetabolite

Наркотик метотрексат (справа) - это антиметаболит, который мешает метаболизму фолиевая кислота (оставили).

An антиметаболит это химическое вещество, которое подавляет использование метаболит, который является другим химическим веществом, входящим в нормальный метаболизм.[1] Такие вещества часто похожи по структуре на метаболиты, с которыми они взаимодействуют, например, антифолаты которые мешают использованию фолиевая кислота; таким образом, конкурентное торможение может произойти, а присутствие антиметаболитов может иметь токсичный эффекты на клетки, такие как остановка рост клеток и деление клеток, поэтому эти соединения используются как химиотерапия для рака.[2]

Функция

Лечение рака

Антиметаболиты можно использовать в лечение рака,[3] поскольку они мешают производству ДНК и, следовательно, делению клеток и росту опухоли. Поскольку раковые клетки тратят больше времени на деление, чем другие клетки, подавление деления клеток вредит опухолевым клеткам больше, чем другим клеткам. Антиметаболитные препараты обычно используются для лечения лейкемии, рака груди, яичников и желудочно-кишечного тракта, а также других видов рака.[4] в Система анатомо-терапевтической химической классификации препараты против метаболитного рака классифицируются под L01B.

Антиметаболиты обычно нарушают аппарат репликации ДНК либо за счет включения химически измененных нуклеотидов, либо за счет истощения запасов дезоксинуклеотидов, необходимых для репликации ДНК и пролиферации клеток.

Примеры антиметаболитов противораковых лекарств включают, но не ограничиваются следующим:

Антиметаболиты маскируются под пурин (азатиоприн, меркаптопурин ) или пиримидин, химические вещества, которые становятся строительными блоками ДНК. Они предотвращают включение этих веществ в ДНК во время S фаза (из клеточный цикл ), останавливая нормальное развитие и деление клеток.[6] Антиметаболиты также влияют на синтез РНК. Однако, поскольку тимидин используется в ДНК, но не в РНК (где урацил используется вместо), ингибирование синтеза тимидина через тимидилатсинтаза избирательно подавляет синтез ДНК по сравнению с синтезом РНК.

Благодаря своей эффективности эти препараты наиболее широко используются. цитостатики. Конкуренция за места привязки ферменты которые участвуют в основных биосинтетических процессах и последующем включении этих биомолекул в нуклеиновые кислоты, подавляет их нормальную функцию опухолевых клеток и запускает апоптоз, процесс гибели клеток. Благодаря такому способу действия большинство антиметаболитов обладают высокой специфичностью клеточного цикла и могут нацеливаться на остановку репликации ДНК раковых клеток.[7]

Антибиотики

Антиметаболиты также могут быть антибиотики, Такие как сульфаниламид препараты, подавляющие дигидрофолат синтез в бактериях, конкурируя с парааминобензойная кислота (ПАБА).[8] ПАБК необходима в ферментативных реакциях, которые производят фолиевую кислоту, которая действует как кофермент при синтезе пуринов и пиримидинов, строительных блоков ДНК. Млекопитающие не синтезируют собственную фолиевую кислоту, поэтому на них не действуют ингибиторы ПАБК, которые избирательно убивают бактерии. Сульфаниламидные препараты не похожи на антибиотики, используемые для лечения инфекций. Вместо этого они работают, изменяя ДНК внутри раковых клеток, чтобы они не росли и не размножались. Противоопухолевые антибиотики - это класс антиметаболитных препаратов, неспецифических для клеточного цикла. Они действуют, связываясь с молекулами ДНК и предотвращая синтез РНК (рибонуклеиновой кислоты), что является ключевым этапом в создании белков, необходимых для выживания раковых клеток.[9]

Антрациклины - это противоопухолевые антибиотики, которые мешают ферментам, участвующим в копировании ДНК во время клеточный цикл.[4]

Примеры антрациклинов включают:

Противоопухолевые антибиотики, не являющиеся антрациклинами, включают:[4]

Другое использование

Антиметаболиты, особенно митомицин С (MMC), обычно используются в Америке и Японии в качестве дополнения к трабекулэктомия, хирургическая процедура для лечения глаукома.[11]

Было показано, что антиметаболиты снижают фиброз действующих сайтов. Таким образом, его использование после внешних дакриоцисториностомия, порядок управления непроходимость носослезного протока, исследуется.[12]

Интраоперационное применение антиметаболитов, а именно митомицин С (MMC) и 5-фторурацил (5-FU), в настоящее время тестируется на эффективность управления птеригиум.[13]

Типы

Основные категории этих препаратов включают:[14][15]

Нуклеооснования, нуклеотиды и нуклеозиды

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Смит, А. Л. (1997). Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии. Оксфорд [Оксфордшир]: Издательство Оксфордского университета. п. 43. ISBN  978-0-19-854768-6.
  2. ^ Петерс Г.Дж., ван дер Вильт К.Л., ван Мурсель С.Дж., Кроэп Дж.Р., Бергман А.М., Экланд С.П. (2000). «Основа для эффективной комбинированной химиотерапии рака с антиметаболитами». Pharmacol. Ther. 87 (2–3): 227–53. Дои:10.1016 / S0163-7258 (00) 00086-3. PMID  11008002.
  3. ^ Противоопухолевые препараты + антиметаболиты в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
  4. ^ а б c «Как работают химиотерапевтические препараты». Американское онкологическое общество.
  5. ^ а б Матера, Карло; Гомила, Александр М. Дж .; Камареро, Нурия; Либерголи, Микела; Солер, Консепсьо; Горостиза, Пау (2018). "Фотопереключаемый антиметаболит для целевой фотоактивированной химиотерапии". Журнал Американского химического общества. 140 (46): 15764–15773. Дои:10.1021 / jacs.8b08249. HDL:2445/126377. ISSN  0002-7863. PMID  30346152.
  6. ^ Такимото СН, Кальво Э. «Принципы онкологической фармакотерапии» in Pazdur R, Wagman LD, Camphausen KA, Hoskins WJ (ред.) Лечение рака: мультидисциплинарный подход. 11 изд. 2008 г.
  7. ^ Авендано, Кармен и Менендес Карлос Дж. (2015). Медицинская химия противоопухолевых препаратов (2-е изд.). Elsevier Science.
  8. ^ «Органическая химия дизайна и действия лекарств» (2-е издание), Р. Б. Сильверман, 2004 г.
  9. ^ «Виды химиотерапевтических препаратов». Учебные модули SEER.
  10. ^ Машита, Такато; Ковада, Тошиюки; Такахаши, Хирото; Мацуи, Тошитака; Мизуками, Шин (2019). «Количественный контроль активности дигидрофолатредуктазы на основе длины волны света с помощью фотохромной изостеры ингибитора». ChemBioChem. 20 (11): 1382–1386. Дои:10.1002 / cbic.201800816. ISSN  1439-4227. PMID  30656808. S2CID  58567138.
  11. ^ Siriwardena, D; Эдмундс, B; Wornald, RP; Khaw, PT (2004). «Национальное исследование использования антиметаболитов в хирургии глаукомы в Соединенном Королевстве». Британский журнал офтальмологии. 88 (7): 873–876. Дои:10.1136 / bjo.2003.034256. ЧВК  1772249. PMID  15205228.
  12. ^ Гага-Уайт, Линда; ЛаМир, Уильям; Палери, Винид; Робсон, Эндрю; Беарн, Михаэ (1 августа 2003 г.). «Хирургические подходы и использование антиметаболитов в дакриоцисториностомии: метаанализ». Отоларингология - хирургия головы и шеи. 129 (2): P205. Дои:10.1016 / S0194-59980301253-1 (неактивно 11.11.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2020 г. (связь)
  13. ^ Карим, AA; Farhood, QK; Альхаммами, HA (2012). «Использование антиметаболитов в качестве дополнительной терапии при хирургическом лечении птеригиума». Клиническая офтальмология. 6: 1849–1854. Дои:10.2147 / OPTH.S38388. ЧВК  3497463. PMID  23152665.
  14. ^ Вулли, Д. В. Исследование антиметаболитов. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc .; Лондон: Chapman & Hall, Ltd. ISBN  9780471960300.
  15. ^ Леуманн CJ (2002). «Аналоги ДНК: от супрамолекулярных принципов к биологическим свойствам». Биоорг. Med. Chem. 10 (4): 841–54. Дои:10.1016 / S0968-0896 (01) 00348-0. PMID  11836090.

внешняя ссылка