БАВ МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ С ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ

  Среди БАВ гидробионтов химические соединения, обладающие цитостатической активностью, привлекают наибольшее внимание исследователей. Это связано прежде всего с необычностью строения БАВ гидробионтов вообще и с их значительным ингибирующим эффектом в отношении роста различных экспериментальных опухолей. Вещества, угнетающие развитие экспериментальных опухолей, открыты в различных видах морских организмов растительного и животного происхождения. В химическом отношении ингибиторы клеточного роста быстро пролиферирующих тканей относятся также к самым разнородным группам веществ — стероидам, терпенам, нуклеотидам, полипептидам, специфическим полипептидам, веществам невыясненного строения и т. д. Наиболее активными продуцентами «цитостатиков моря» являются губки, моллюски, иглокожие и кишечнополостные, однако ингибиторы клеточного роста обнаружены и в некоторых водорослях, морских червях, отдельных представителях членистоногих и, наконец, среди хордовых. В частности, антинеопластическим эффектом в отношении самых различных экспериментальных опухолей обладают экстрактивные вещества, выделенные из Amatia convoluta, Bugulua neri- ta, Thalamaporella gothica (кишечнополостные), Renilla mulleri, Thealis coriacea (иглокожие), Luiclia clathrata, Pisaster ochra- ceous, Mellita quinguiesperforata (моллюски), Haliolis ovina, Macroallista nimbosa (членистоногие), Matula lunaris, Clavelina picta, Styelis plicata, Turbo stenogyrus (хордовые) независимо от области их обитания (Pettit, Day, 1970). Одно из весьма интересных веществ с цитостатической активностью было выделено еще в 1950 г. из губки Cryptotethya crypta с помощью ацетона. Изучение антинеопластической активности ацетоновой фракции привело к идентификации активных субстанций — нуклеозидов необычного строения — спонготимидина и спон- гоуридина. В 1975 г. на основе этих веществ начался промышленный выпуск высокоактивного цитостатика N-ацил-цитози- нарабинозида, эффективного в терапии лейкемии и некоторых других форм злокачественных заболеваний (Япония). Значительный интерес исследователей вызывает метастабильная субстанция, названная мерценином, которую выделяют из водных
экстрактов некоторых моллюсков (Mercenaria mercenaria, Cras- sostrea virginica и др.) и которая обладает выраженной противоопухолевой активностью. Мерценин растворяется в воде, 80%-ном метаноле, легко разрушается при нагревании и длительном хранении при комнатной температуре. Его извлекают дистиллированной водой из свежевыловленных (или сохраняемых при низких температурах) моллюсков, предварительно тщательно измельченных в гомогенизаторе. Очистка препарата осуществляется с помощью концентрированного раствора сульфата аммония и центрифугирования. Остаток, освобожденный от диализируемых примесей, лиофилизируется и используется в качестве готового продукта. Противоопухолевой активностью в случае невирусных форм опухолей обладает фракция с м. в. от 1000 до 2000, представляющая собой, очевидно, низкомолекулярные гликопептиды. Мерценин ингибирует развитие различных экспериментальных опухолей у лабораторных животных и в эффективных дозах не влияет на функцию нормальных клеток. Выраженное цитостатическое действие при экспериментальном онкогенезе проявляют выделенные из многих видов иглокожих стероидные гликозиды, в частности голотурии и его производные. Изолированный в 1942 г. из кюверовых органов морского огурца Holothuria vagabunda голотурии оказался тождественным с гликозидами, выделенными из большого числа голотурий, обитающих в Тихом и других океанах. Голотурии концентрируют стероидные гликозиды в органах пищеварительного тракта, где их содержание составляет 500—800 мг на 1 кг ткани. Наиболее доступным способом получения голоту- рина является обработка измельченного животного сырья в течение 15 мин кипящей водой с последующим осаждением препарата концентрированным этанолом. В 1952 г. Nigrelli описал выраженное антинеопластическое действие голотурина при экспериментальных опухолях (саркома-180, аденокарцинома) у мышей, а в 1967 г. при эпидермальной карциноме человека.
Помимо голотурина в экстрактах отдельных видов иглокожих идентифицированы различные соединения, оказывающие ингибирующее влияние на рост пролиферирующих тканей, обладающие химиотерапевтической активностью при экспериментальном онкогенезе. Интенсивные поиски ингибиторов клеточного деления и роста среди веществ, продуцируемых различными видами кишечнополостных, привели к открытию новых цитостатиков, из которых значительное внимание привлекают крассин-ацетат и палитоксин. Крассин-ацетат (циклический дитерпен) выделяют из горгониевых кораллов с помощью изопропилового спирта. Он обладает выраженным цитостатическим эффектом в отношении ряда экспериментальных опухолей и в настоящее время проходит стадию всестороннего предклиниче-
ского изучения как потенциальное химиотерапевтическое средство.
Палитоксин получают экстракцией некоторых кишечнополостных обитателей Тихого океана, в частности Palythoa tuberculosa, и считается одним из самых эффективных в биологическом аспекте «цитостатиков моря». Это соединение с м. в. 3300 до сих пор структурно не расшифровано. Среди многочисленной группы соединений с цитостатической активностью, изолированных из морских организмов, особое внимание, несомненно, привлекают к себе келоны —- вещества пептидной природы, участвующие в регуляции митотического деления клеток. Являясь специфическими ингибиторами клеточного деления, келоны способны вызывать обратное развитие опухолевых процессов самой различной этиологии и локализации. В литературе имеются сведения, что в клетках животных обитателей Мирового океана синтезируется значительное количество тканеспецифических келонов, легко экстрагируемых в обычных условиях и оказывающих ингибирующее действие на развитие опухолевого процесса у животных (Bullough et al., 1967). Эти сведения заслуживают пристального внимания.
Животные обитатели Мирового океана, остававшиеся в течение тысячелетий в стороне от специфической исследовательской деятельности человека в аспекте их утилизации в лекарст- воведческих целях, в настоящее время становятся центром внимания фармакологии и химиотерапии. Этому способствует и открытие уже десятков субстанций, обладающих антинеопла- стическим эффектом, отдельные из которых уже нашли клиническое применение. В то же время фармацевтическими исследованиями на наличие БАВ — потенциальных лекарств — охвачена все еще ничтожно малая часть огромного мира морских организмов. Строго говоря, только немного более 1% гидроби- онтов исследовано на наличие в них БАВ. Чтобы уяснить себе размер предстоящих исследований, следует отметить, что насчитывается свыше миллиона видов различных морских беспозвоночных и свыше 25 тыс. видов рыб (Pettit, Day, 1970). Необходимо подчеркнуть, что вещества с цитостатической активностью обнаружены не только в экстрактах морских животных, но и многих морских растений. Такие вещества, например, выделены из этанольных вытяжек морской водоросли Prymnesium parvum, из экстрактов Lyngobia majuscula, Zoa nanthella sp., Fragillaria stratula, Cymapolia barbata, Saragassum vulgare и других видов морских растений. Это обязывает всемерно интенсифицировать поиски субстанций-ингибиторов пролиферативных процессов и клеточного деления и среди гидробионтов отечественных акваторий.
Многие виды моллюсков использовались еще в античной, народной и китайской медицине с различными лечебными целями. Однако только в начале 50-х годов XX в. появились сообщения, подтверждающие сведения о способности вытяжек из некоторых моллюсков тормозить клеточное деление, влияя таким образом на тканевой рост. Доступность моллюсков (многие их виды, например из класса двухстворчатых, можно легко собирать, особенно во время отлива или просто на мелководье), простота работы с ними в первые годы благоприятствовали их начавшемуся фармацевтическому исследованию. Изучение биологических свойств вытяжек, полученных из различных видов моллюсков, показало, что во многих случаях они проявляют ингибирующее действие на рост новообразований in vitro и in vivo. Цитостатическую активность проявляют вещества неустановленного строения, выделенные, например, из моллюсков Lo- ligo pealii, Mercenaria mercenaria, Busycon canaliculatum, Cras- sostrea virginica, Mercenaria camprechiensis, Ocypode macrocera и др. Ученые приложили много усилий для выяснения химической природы и биологических свойств цитостатически действующих БАВ моллюсков, особенно ингибиторов роста неопластических новообразований, выделенных из Mercenaria mercenaria, Busycon canaliculatum и Loligo sp. В частности, было установлено, что цитостатическая субстанция «мерценин» хорошо растворяется в воде. Мерценин растворяется также в 80%-ном метаноле при низких температурах. При кипячении водных растворов мерценина в течение 25 мин препарат теряет свою специфическую активность (Schmeer, 1964). Была обнаружена также сезонная зависимость антинеопластической активности экстракта из моллюсков.
Однако в эксперименте удалось установить, что если выловленные в зимний период моллюски содержатся в подогретой морской воде, то постепенно цитостатическая активность полученных из них экстрактов возрастает и может достичь уровня, характерного для экстрактов, выделенных из летних моллюсков. При этом чем длительнее содержатся моллюски в подогретой морской воде и чем оптимальнее температура подогрева, тем большей специфической активностью обладают выделенные экстракты.
В одном из первых общих описаний свойств экстракта, сепарированного из моллюска Mercenaria mercenaria, отмечается его значительная ингибирующая активность в отношении саркомы-180 белых мышей (Schmeer, 1964). В опытах экстракт этого вида моллюска вызывал задержку роста саркомы-180 мышей в дозах, не оказывающих никакого токсического действия. При этом мыши с инокулированным новообразованием, не получавшие экстракта Mercenaria mercenaria, погибали все в
течение 10 дней, в то время как мыши с инокулированной опухолью, получавшие препарат, все оставались живыми в течение 6 мес, после чего их убивали для исследования. Мыши имели здоровое потомство, у них отсутствовали признаки пролиферативных изменений или явлений токсикоза. Препарат — концентрированная и очищенная вытяжка моллюска — изолируется с помощью водной экстракции. Из 1 кг сырого веса моллюска Mercenaria mercenaria получают водную вытяжку, содержащую 10 000 единиц активности. Причем активность сохраняется при нагревании и лиофилизации. За одну «единицу» активности препарата принимается то количество экстракта, которое при введении животному на 50% ингибирует рост новообразования. Одна «единица» активности получается путем экстрагирования водой 80—100 мг ткани моллюска Mercenaria mercenaria (на сырое вещество) или 15—20 мг высушенной ткани.
Несколько позднее появилось сообщение об ингибирующем действии экстракта из моллюска Mercenaria mercenaria в отношении асцитной опухоли Кребс-2 мышей (Schmeer, 1964). В опыте использовались мыши 3—4-недельного возраста, которым инокулировали в пазушные области по 0,25 мл асцитической жидкости. Инъекции опухолевых клеток при необходимости повторяли через 4 дня. Затем в течение 2 дней ежедневно животным группы вводили по 1 «единице» экстракта моллюска, содержащейся в 0,25 мл физиологического раствора. Животные контрольной группы получали аналогичный объем (0,25 мл) чистого физиологического раствора. (В этом эксперименте не применяли большие концентрации препарата из-за его относительной токсичности, очевидно, за счет значительного содержания солей калия, которые в последующих опытах удаляли посредством диализа.)
В данном исследовании использовали очищенный экстракт моллюска Mercenaria mercenaria, который выделяли по следующей методике: после получения водной вытяжки из измельченных тканей животного ее обрабатывали 20%-ным раствором сульфата аммония; надосадочную жидкость центрифугировали при комнатной температуре в течение 15 мин со скоростью 5 тыс. оборотов в минуту. Супернатант диализировали в течение 24—36 ч против дистиллированной воды при 4°С. Непро- диализировавшуюся жидкость лиофилизировали при температуре —20°С и сохраняли в дальнейшем при —10°С. Очистку проводили накануне биологических опытов, применяя хроматографические колонки с Sephadex различных номеров. При определении м. в. наиболее очищенной фракции экстракта (Sephadex G-25) были получены значения менее 10 000 (Schmeer,
  1. . В дальнейшем изучали цитостатические свойства водных вытяжек из других видов моллюсков в сравнении с экстрактом Mercenaria mercenaria. Экстракты готовили из свежезаготов- ленных моллюсков Mercenaria mercenaria, Ostrea virginica, Bu-

sycon canaliculatum, Helix sp., Loligo sp. После удаления раковины моллюски измельчали, гомогенизировали и добавляли экстрагент — аетерильную воду из расчета 100 мл на 1 г моллюска. После отстаивания вытяжки центрифугировали в течение 15 мин со скоростью 1500 оборотов в минуту при комнатной температуре. Полученные супернатанты декантировали, замораживали и так хранили до начала биологических испытаний.
Систематическое внутрибрюшинное введение по 2 мл каждого экстракта соответствующим группам белых мышей весом 18:—20 г в течение 7 дней не повело к возникновению токсических явлений или нарушению функций систем и органов животных в период инъекций и после их прекращения, что подтверждает низкую токсичность исследуемых водных вытяжек. Определение ингибирующего рост новообразований действия полученных экстрактов проводили на группах мышей, возраст — 4—5 недель, вес — 15—16 г.
Каждое животное, включая мышей контрольной группы, инфицировалось равными дозами культуры клеток саркомы-180 в правую подмышечную область с помощью троакара. Через день после инокуляции культуры клеток злокачественных новообразований животным каждой группы вводили экстракты соответствующих моллюсков — по 2 мл в день интраперито- неально. У животных контрольной группы прогрессивно увеличивался вес в связи с бурным ростом новообразования, нарушались аппетит и поведение. Животные, получавшие внутри- брюшинно вытяжки, увеличивали свой вес по сравнению с контрольными незначительно. Водные вытяжки из моллюсков Mercenaria в меньшей степени, чем вытяжки из других видов моллюсков, тормозили увеличение веса животных, привитых саркомой-180, однако в большей степени, чем другие экстракты, влияли на размеры новообразования.
В конечном итоге наиболее выраженное ингибирующее действие на рост саркомы-180 мышей оказывал водный экстракт из Mercenaria mercenaria. Значительно меньше тормозят рост новообразования водные экстракты Ostrea virginica, Helix sp. и еще меньше — экстракты из Busycon canaliculatum.
В течение 10 дней наблюдений зарегистрировали смерть всех животных контрольной группы, не получавших инъекций водных вытяжек из гомогенизированных тканей моллюсков. В группах мышей, получавших экстракт моллюска Mercenaria mercenaria, выживаемость достигла 80—100%. После завершения эксперимента животные прожили по 6 мес и имели здоровое потомство. Это указывает на содержание в водной вытяжке, полученной из данного вида моллюска, вещества (или веществ), обладающего выраженным ингибирующим действием на рост саркомы-180 мышей.

Источник: Под ред. О. Г. САКАНДЕЛИДЗЕ, «БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА ГИДРОБИОНТОВ - НОВЫЙ ИСТОЧНИК ЛЕКАРСТВ» 1979

А так же в разделе «  БАВ МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ С ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ »