Informace pro odborníky
Odborné publikace
Výňatky z odborné publikace RNDr.Jindřicha Káry DrSc. "ether fosfolipid PNAE proti nádorovým buňkám: Prevence a terapie metastáz", vydané firmou AREKO v květnu 2000 k příležitosti mezinárodního onkologického sympozia, konaného ve dnech 5. - 6.května 2000 v Praze - Průhonicích pod záštitou Ligy proti rakovině Praha.

2.1. Ether-fosfolipidy s protinádorovým účinkem inhibují aktivitu protein kinázy C a indukují selektivní destrukci membrán nádorových buněk.


Protinádorové účinky ether-fosfolipidů byly popsány v řadě publikací (21-35). Nejvíce byl studován syntetický analog lysofosfatidylcholinu (lyso-lecithinu), 1-0-oktadecyl-2-methoxy-glycero-3-fosfocholin (ET-18-OCH3) (21-28). Tento preparát selektivně ničí nádorové buňky a jeho účinek se projevuje destrukcí buněčných membrán nádorových buněk, jak bylo prokázáno elektronovou mikroskopií (24,25,26). Preparát ET-18-OCH3 (Edelfosfin) zvyšuje rovněž imunologickou obranu organismu, aktivuje protinádorovou aktivitu makrofág a má významný účinek proti nádorovým metastázám v experimentálních modelech (21-24,48). Podobné protinádorové účinky má také další syntetický analog lysolecithinu, thioether 1-hexadecylmercapto-2-methoxy-methyl-rac-glycero-3-fosfocholin, (BM 41,440, Ilmofosin) (28). Byla připravena i další syntetická analoga fosfatidylcholinu s protinádorovým účinkem (27,32). Klinické zkoušky prokázaly therapeutický účinek těchto preparátů (27,28,50), ale také vedlejší toxické účinky na organismus, omezující jejich klinické využití.

Objev nového alkyl-fosfolipidu se selektivním protinádorovým účinkem (29),
1-0-alkyl-2-acyl-sn-glycero-3-fosfo-(N-acyl)-ethanolaminu (PNAE), který je přírodním derivátem fosfatidylethanol-aminu a nemá žádné vedlejší toxické účinky na organismus při perorálním a také parenterálním podání (29-35), otevírá novou perspektivu klinického využití tohoto netoxického ether-fosfolipidu, zvláště v prevenci metastáz lidských nádorů do různých orgánů, obzvláště metastáz do jater (33,35). Na rozdíl od syntetických preparátů (ET-18-OCH3, BM 41,440), které představují směs racemických stereoisomerů, má preparát PNAE (i PNAE(s)) přírodní stereo-konfiguraci a neobsahuje ve struktuře své molekuly žádné nepřirozené skupiny. Proto PNAE a jeho metabolity nejsou toxické pro organismus a PNAE je proto mimořádně vhodný pro dlouhodobou perorální aplikaci a prevenci lidských nádorových metastáz (33, 35). Vývoj a příprava semisyntetického ether-fosfolipidu PNAE(s) byly popsány (30, 34, 35), protinádorový účinek PNAE(s) in vitro a in vivo (30,31) farmakokinetika a metabolismus in vivo (33) byly publikovány (viz dále v části 5).

2.2. Indukce apoptozy v nádorových buňkách působením ether-fosfolipidů
Apoptoza je forma buněčné smrti charakterizovaná morfologickými a biochemickými změnami, jako např. kondenzace chromatinu, fragmentace DNA způsobená aktivací endonukleázy (57,58,69). Ether-fosfolipidy indukují apoptozu pouze v nádorových buňkách, nikoliv však v normálních fyziologických buňkách (58). V buňce existují regulační geny, jejichž exprese může zabránit apoptické smrti buňky (např. mitochondriální protein Bc1-2 (58, 71, 72). Pravděpodobně všechny protinádorové ether-fosfolipidy indukují apoptozu v nádorových buňkách. M. Modolell a spolupracovníci (58) na základě svých experimentů uzavírají, že indukce apoptozy ether-fosfolipidem ET-18-OCH3 zahrnuje tři hlavní stupně:
a) vazbu ether-fosfolipidu na povrchu buněčné membrány;
b) inkorporace ether-fosfolipidu do buňky;
c) spuštění signalizačního mechanismu pro apoptozu, který může být zrušen zvýšenou koncentrací bílkoviny Bc1-2. Jde tedy o parametry, které mohou být různé v různých typech nádorových buněk. To vysvětluje také různou citlivost nádorových buněk k cytotoxickému účinku ether-fosfolipidů.

5.1. Přírodní netoxický ether-fosfolipid PNAE (plasmanyl-(N-acyl)-ethanolamin), jeho chemická struktura, protinádorový účinek in vitro a in vivo a jeho mechanismus účinku.
Nový fosfolipid byl identifikován jako
1-0-alkyl-2-acyl-sn-glycero-3-fosfo-(N-acyl)-ethanol-amin, neboli plasmanyl-(N-acyl)-ethanolamin (PNAE) (29).

Hlavní molekulární species PNAE má strukturu 1-0-oktadecyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-fosfo-(N-palmitoyl)-ethanolamin (29,30) (viz vzorec, obr.1).


Obr 1:
1-0-alkyl-2-acyl-sn-glycero-3-phospho-(N-acyl)-ethanolamine nebo plasmanyl-(N-acyl)-ethanolamine, PNAE (Kára et. al. 1986).


R-oktadecyl; R´-CO-oleoyl; R´´-CO-palmitoyl

Námi navrženou strukturu PNAE potvrdili také prof. Dr. H. K. Mangold a spolupracovníci (103), kteří připravili preparáty PNAE s použitím syntetických alkyl-etherů glycerolu a biotechnologie tkáňových kultur rostlinných buněk. Touto stereospecifickou semisyntézou připravili deriváty s různou délkou 1-0-alkylového řetězce (1-0-tetradecyl, 1-0-hexadecyl a 1-0-(Z)-9-octadecenyl)-PNAE, které mají podobnou protinádorovou aktivitu jako náš semisyntetický alkyl-fosfolipid PNAE(s) (103). Tyto výsledky potvrzují správnost chemické struktury PNAE (29,30).

Protinádorová účinnost čistého alkyl-fosfolipidu PNAE byla testována v tkáňových kulturách lidských nádorových buněk (linie Hep-2 a T24) kvantitativním měřením inkorporace radioaktivního thymidinu-3H do buněčné DNA při stoupajících mikrogramových koncentracích PNAE v 1 ml media kultury (29).

Alkyl-fosfolipid PNAE působí selektivně cytolyticky na lidské nádorové buňky linie Hep-2 a T24 (lidský nádor močového měchýře) v tkáňových kulturách při koncentraci 50 mikrogramů PNAE/ml a inhibuje proliferaci těchto nádorových buněk již při koncentraci 2 mikrogramy PNAE/ml, avšak neinhibuje biosyntézu DNA v normálních buňkách při 50ti násobně větší koncentraci v tkáňové kultuře lidských fibroblastů (29,30) (obr.2). Tento obdivuhodně selektivní účinek PNAE pouze proti nádorovým buňkám indikuje vynikající therapeutický index PNAE a jeho netoxičnost pro organismus a také růst buněk lidského karcinomu rekta resistentních k fluorouracilu na bezthymových holých myších byl signifikantně potlačen při s.c. dávkách 4,5 mg PNAE/myš po dobu 21 dní (P.Poučková a sp.-100).

Podobně jako syntetické alkyl-fosfolipidy, analoga lysofosfatidylcholinu (24-26), alkyl-fosfolipid PNAE způsobuje selektivní destrukci buněčných membrán lidských nádorových buněk (30,35). Ve spolupráci s Dr.Z. Pelcbauerem (Ústav makromolekulární chemie ČSAV, Praha), byl s použitím rastrovací elektronové mikroskopie prokázán destrukční účinek alkyl-fosfolipidu PNAE na buněčné membrány lidských nádorových buněk Hep-2 za 24 - 48 hodin inkubace těchto buněk v tkáňových kulturách v přítomnosti 50 mikrogamů PNAE/ml (30,35). (viz obr. 3, 4, 5).



Obr. 2: Selektivní tumoricidní účinek alkyl- fosfolipidu PNAE na lidské nádorové buňky HEp-2 v kultuře bez cytostatického účinku na diploidní lidské fibroblasty (linie LEP) za stejných podmínek v paralelním experimentu.

Buňky HEp-2 a LEP byly inkubovány v kultivačních mikromiskách v médiu obsahujícím uvedené koncentrace alkyl-fosfolipidu PNAE po dobu 48 hodin. Po odstranění média s PNAE byla měřena inkorporace thymidinu-6-3H do DNK buněk HEp-2 a buněk LEP. Proliferace nádorových buněk HEp-2 byla zastavena při koncentraci PNAE 12,5 mikrogr./ml, zatímco růst normálních fibroblastů LEP nebyl zastaven alkyl-fosfolipidem PNAE ani při koncentraci 10× vyšší (125 mikrogr./ml).

1 inkorporace thymidinu-6-3H do DNK nádorových buněk HEp-2.

2 inkorporace thymidinu-6-3H do DNK fibroblastů LEP.

Selektivní působení alkyl-fosfolipidu PNAE na membrány nádorových buněk bylo potvrzeno také Dr. A. Kotykem (Fysiologický ústav ČSAV, Praha), který se spolupracovníky experimentálně potvrdil zvýšenou permeabilitu buněčných membrán nádorových buněk vystavených účinku alkyl-fosfolipidu PNAE. Difuze 2-deoxy-D-glukozy značené radioisotopem 3H membránami těchto buněk se značně zvýšila ve srovnání s kontrolními nádorovými buňkami, které nebyly inkubovány v přítomnosti PNAE. Permeabilita buněčných membrán normálních fyziologických buněk nebyla za stejných podmínek inkubace s PNAE změněna (101,102).

Významnou roli v protinádorové a antimetastázové účinnosti PNAE může hrát také inhibiční účinek PNAE na enzymovou aktivitu protein kinázy C, který byl experimentálně prokázán (39). Vzhledem k významu protein kinázy C pro metastatickou kapacitu nádorových buněk (11,18,19), může mít dlouhodobé systémové působení alkyl-fosfolipidu PNAE na protein kinázu C nádorových buněk in vivo významný preventivní účinek proti disseminaci nádorových buněk v organismu a proti vzniku metastáz zvláště v játrech, kde se PNAE při opakované aplikaci nejvíce kumuluje (33). (viz. tab. 1)



Obr.3: Elektron-scanning mikrografie lidské nádorové buňky HEp-2 v tkáňové kultuře. Výběžky (microvilli) na povrchu buňky jsou typické pro živou buňku.



Obr.4: Elektron-scanning mikrografie lidské nádorové buňky HEp-2 vystavené po dobu 24 hod. působení PNAE (50 mikrogr./ml). Jsou patrné otvory v buněčné membráně.



Obr.5: Elektron-scanning mikrografie lidské nádorové buňky HEp-2 po působení PNAE (50 mikrogr./ml) po dobu 48 hod. v kultuře. Značně poškozená buněčná membrána, buňka je mrtvá.



Tab 1: Distribuce radioaktivity 14C-PNAE(s) a 14C-značených metabolitů v orgánech myší po opakovaných i.v. injekcích 14C-PNAE(s) myším BSF1 nesoucích sarkom Mc11. (Kára J. a sp., 33)


* každodenní intravenózní injekce 0,9 mg 14C-PNAE(s) (25,6×106 dpm) byla aplikována každé z pěti myší BDF1 nesoucí sarkom Mc11. Radioaktivita v orgánech zvířat byla stanovena 24 hodin po poslední injekci. Nejvyšší kumulace 14C-PNAE(s) a 14C-metabolitů po opakovaných i.v. dávkách byla zjištěna v játrech myší. Další metabolické podrobnosti, farmakokinetika a metabolismus 14C-PNAE(s) jsou uvedeny v publikaci J. Kára a sp. (33).

5.3. Nová průmyslová technologie výroby preparátu OVOSAN obsahujícího PNAE.

V poslední době byla vypracována nová technologie průmyslové výroby preparátu OVOSAN, který obsahuje vysoké procento ether-fosfolipidů PNAE. Preparát OVOSAN ve formě želatinových kapslí obsahuje suspenzi vaječných fosfolipidů s 30% PNAE a 60% vaječného lecithinu (fosfatidylcholinu) v rostlinném oleji.

5.4. Možnost prevence metastáz do jater u pacientů po operaci kolorektálního adenokarcinomu dlouhodobou perorální aplikací preparátu obsahujícího PNAE.

Naše koncepce prevence metastáz dlouhodobým podáváním netoxického alkyl-
-fosfolipidu PNAE se přibližuje strategii prevence metastáz americkým preparátem carboxyamidotriazolem (CAI) navrhované E.C. Kohnovou a L.A. Loittou (95). Výhodou PNAE a našeho českého preparátu obsahujícího PNAE ve srovnání s CAI je naprostá absence vedlejších toxických účinků, které naopak se objevují u pacientů při dlouhodobém perorálním podávání syntetického preparátu CAI (94). Vysoká selektivita tumoricidního účinku PNAE je rovněž předností tohoto přírodního alkyl-fosfolipidu.

Prevence metastáz nepochybně může dát pacientům daleko lepší perspektivu přežití, nežli jakákoliv terapie již existujících metastáz v játrech. Je lépe předcházet, nežli léčit.

Literatura - reference: 

11. BLOBE G.C., OBEID L.M., HANNUM Y.A.: Regulation of protein kinase C and role in cancer biology. Cancer and Metastases Reviews, 13, 411-431, 1994.

18. KORCZAK B., WHALE C., KERBEL R.S.: Possible involment of Ca2+ mobilization and protein kinase C activation in the induction of spontaneous metastasis by mouse mammary adenocarcinoma cells. Cancer Res.,49,2597-2602,

18b. GOPALAKRISHNA R., BARSKY S.H.: Tumor promoter-induced membrane bound protein kinase C regulates

18b. GOPALAKRISHNA R., BARSKY S.H.: Tumor promoter-induced membrane bound protein kinase C regulates hematogenous metastasis. Proc.Natl.Acad.Sci. USA, 85, 612-616, 1988.

19. DUMONT J.A., JONES W.D., BITONTI A.J.: Inhibition of experimental metastasis and cell adhesion of B16F1 melanoma cells by inhibitors of protein kinase C. Cancer Res., 52, 1195-1200, 1992.

21. BERDEL W.E., BAUSERT W.R.E., FINK U., RSTETTER J., MUNDER P.G.: Anti-tumor action of alkyl-lysophospholipids. Anticancer Research, 1, 345-352, 1981.

22. BERDEL W.E. and MUNDER P.G.: Antineoplastic actions of ether lipids related to platelet-activating factor. (in: Platelet-activating factor and related lipid mediators, Editor F. Snyder, Plenum Publishing Corporation, pp.449-467, 1987.

23. BERDER W.E., ANDREESEN R., MURDER P.G.: Synthetic alkyl-phospholipid analogs: A new class of antitumor agents. (in: Phospholipids and Cellular Regulation, editor J.F. Kuo, CRC Press Inc., pp. 42-73, 1985.

24. ANDREESEN R.: Ether-phospholipids in the therapy of cancer. Progress in Biochemical Pharmacology, 22, 118-131, 1988, Karger, Basel.

25. NOSEDA A., WHITE J.G., GODWIN P.I., JEROME W.G. and MODEST E.J.: Membrane damage in leukemic cells induced by ether and ester lipids: An electron microscopic study. Experimental and Molecular Pathology, 50, 69-83, 1989.

26. BERDEL W.E., GREINER E., FINK U., ZENKER K.S., STAVROU D., TRAPPE A., FAHLBUSCH R., REICHERT A., RASTETTER J.: Cytotoxic effects of alkyl-lysophospholipids in human brain tumor cells. Oncology, 41, 140-145, 1984.

27. BERDEL W.E.: Membrane - interactive lipids as experimental anticancer agents. Brit. J. Cancer, 64, 208-211, 1991.

28. HERRMANN D.B.J., NEUMANN H.A., BERDEL W.E., HEIM M.E., FROM M., BOERNER D., BICKER U.: Phase I trial of the thioether phospholipid analogue BM 41,440 in cancer patients. Lipids, 22,962-966, 1987.

29. KÁRA J., BOROVIČKA M., LIEBL V., SMOLÍKOVÁ J., UBIK K.: A novel nontoxic alkyl-phospholipid with selective antitumor activity, plasmanyl-(N-acyl)ethanolamine (PNAE), isolated from degenerating chick embryo tissues and from an anticancer biopreparation cACPL. Neoplasma, 33, 187-205, 1986.

30. KÁRA J., LIEBL V., PELCBAUER Z.: Natural and semisynthetic ether phospholipids with selective antitumor activity; their chemical structure and mechanism of action leading to tumor cell membrane destruction. (in: Highlights of Modern Biochemistry, Prague, Czechoslovakia, July 10-15, 1988) vol.2, pp.1459-1474 1989, Editors: A. KOTYK, J. ŠKODA, V.PAČES, V.KOSTKA, VSP Utrecht, The Netherlands, 1989.

31. KÁRA J., KONOVALOVA A.L., KRASNOVA M.A., LIEBL V., BEJŠOVCOVÁ L.: New tumoricidal semisynthetic ether phospholipid, plasmanyl-(N-acyl)ethanolamine (PNAEs) and enhancement of its tumoricidal activity by calcium ions. Neoplasma, 40, 213-217, 1993.

32.LAZENBY C.M., THOMPSON M.G., HICKMAN J.A.: Elevation of leukemic cell intracellular calcium by the ether lipid SRI 62-834. Cancer Res., 50, 3327-3330, 1990.

33.KÁRA J., ZIMAKOVA N.I., SEREBRYAKOVA E.A., DĚDKOVÁ V., ZOLOTARYOV A.F.: Pharmacokonetics and metabolism of a new antitumor semisynthetic ether phospholipid, 14C-labeled plasmanyl-(N-acyl)ethanolamine in mice bearing sarcoma Mc11. J. Cancer Res. Clin. Oncol:, 120, 662-667, 1994.

34.KÁRA J., LIEBL V., DĚDKOVÁ V., BEJŠOVCOVÁ L.: Způsob semisyntetické přípravy alkyl-fosfoplipidu se selektivním protinádorovým účinkem. Čs. patent č. 275396, 1991.

35.KÁRA J.: Ether-fosfolipidy v onkologii. Chemické listy, 87, 58-63, 1993.

39.MIKHAEVICH I.S., GERASIMOVA G.K., KÁRA J.: Inhibition of protein kinase C by semisynthetic phospholipid plasmanyl-(N-acyl)ethanolamine, a nontoxic antitumor preparation. Biochemistry International, 23, 215-220, 1991.

50.KHANAYKAR B., ULBRICH F., GATZEMEIER U., MEYER-SCHEICKERATH E., LORENZ J., SCHREML W., BRUGGER R., SCHICK H.D., von PAWEL J., NORDSTROM R., DRINGS P.: Treatment of non-smoll cell lung cancer with alkyl-phospholipid Edelfosine. Contrib. Oncol., 37, 224-235, 1989.

57.DIOMEDE L., COLOTTA F., PIOVANI B., RE F., MODEST E.J., and SALMONA M.: Induction of apoptosis in human leukemic cells by the ether lipid 1-octadecyl-2-methyl--rac-glycero-3-phosphocholine. A possible basis for its selective action. Int.J.Cancer, 53, 124-130, 1993.

58.MOLLINEDO F., FERNÁNDEZ-LUNA J.L., GAJATE C., MARTIN-MARTÍN B., BENITO A., MERTINEZ-DALMAU R., MODOLELL M.: Selective induction of apoptosis in cancer cells by the lipid ET-18-OCH3 (Edelfosine): Molecular structure requirements, cellular uptake, and protection by Bc1-2 and Bc1-XL. Cancer Res., 57, 1320-1328, 1997.

69.WYLLIE A.H.: Glucocorticoid-induced thymocyte apoptosis is associated with endogenous endonuclease activation. Nature, 284, 555-556, 1980.

100.POUČKOVÁ P., ZADINOVÁ M., NAVRÁTIL L., BLEHOVÁ Z.: Vliv plasmanyl-(N--acyl)ethanolaminu na růst karcinomu recta xenotransplantovaného na athymické nu/nu myši. Časopis lékařů českých, 126, 1569-1571, 1987.

101.KOTYK A., KÁRA J., BAUDYŠOVÁ M., KNOTKOVÁ A., DRAHOTA Z.: Effect of alkyl--phospholipids on mammalian cell permeability. v knize: Molecular Aspects of Human Diseases, (Gorrod J.W., Albamo O., Papa S editors), vol.1., pp. 41-43, Ellis Horwood Ltd., Chichestr, 1989.

102.KOTYK A., KÁRA J., LIEBL V., DRAHOTA Z.: Internat Conf. on Perspectives in Molecular Approaches to Human Diseases, Bari, Italy,1987.

103. APTE S.S., WEBER N., MANGOLD H.K.: Biologically active ether lipids. Biotransformation of rac-1(3)-0-alkylglycerols in cell suspension cultures of rape and semisynthesis of 1-0-alkyl-2-palmitoyl-sn-glycero-3-phospho-(N-palmitoyl) ethanolamines, potent antitumor agents. FEBS Letters, 265, 104-105, 1990.


- Vývoj přípravku
- Indikace a doporučené dávkování
- Mechanismus účinku
- Zkrácená příbalová informace
- Odborné publikace