4. Попытки использования эритроцитов как переносчиков антрациклиновых антибиотиков

Как было сказано выше, эритроциты могут служить носителями антрациклиновых антибиотиков. Использование эритроцитов-носителей может приводить к увеличению терапевтической эффективности, снижению токсичности этих препаратов, а также дает возможность осуществлять направленный транспорт в печень и селезенку. Терапевтическая эффективность эритроцитов, нагруженных антрациклиновыми антибиотиками была исследована на культурах клеток и на животных. Также были осуществлены первые введения эритроцитов-переносчиков доксорубицина в клинике.

В одной из первых работ по применению эритроцитов-переносчиков антрациклинов была показана возможность введения дауномицина в эритроциты путем обратимого осмотического лизиса и с помощью Амфотерицина В, продемонстрирована высокая терапевтическая активность таких эритроцитов, заполненных дауномицином in vitro, а также in vivo [Kitao 1978, Кitao 1980].

В другой работе противоопухолевая активность инкапсулированного доксорубицина сравнивалась с активностью свободного лекарства в мышиной раковой модели (L1210 лимфома). Мышам с удаленной селезенкой было введено 6,3 мг/кг свободного доксорубицина и 0,48 мг/кг инкапсулированного препарата. При этом рост легочной опухоли подавлялся сильнее при применении дексорубицина в эритроцитах. Был оценен TI (терапевтический индекс). Он оценивается как соотношение между дозой, при которой гибнет 10% мышей, LD10 и минимальной эффективной дозой ED10, дающей 90 % ингибирования печеночных метастазов. TI был равен 4,2 для инкапсулированного и 1,8 для свободного препарата. Была показана также меньшая кардиотоксичность инкапсулированного препарата. Сообщают, что 50% ингибирования роста раковых клеток в печени было получено при применении дозы 0, 48 мг/кг, в то время как такой же эффект был достигнут при применении 3 мг/кг свободного доксорубицина. Было достигнуто 90% ингибирования роста легочной опухоли при дозе свободного доксорубицина 12 мг/кг, в то время как применение инкапсулированного лекарства в дозе 1,5 мг/мл дало 80% ингибирования [Zocchi 1989, Benatti 1989].

Было показано, что рубомицин, связанный с мембранами эритроцитов при помощи глютарового альдегида или цис-аммониевой кислотой, оказывает значительную противоопухолевую активность in vitro на мышиных лейкемических клетках P388D1 и клетках человеческой остеосаркомы CRL1427, а также in vivo на мышах с P388D1 [Gaudreaut 1989].

На мышиных моделях с опухолью Р388 и лейкозом, индуцированным вирусом Раушера, продемонстрирована высокая терапевтическая активность эритроцитов, нагруженных рубомицином и необработанных глютаровым альдегидом. Обнаружено, что такие эритроциты оказывают на животных значительно меньший токсический эффект, чем свободный рубомицин [Ataullakhanov 1992, 1994].

Во многих работах сообщают о направленном транспорте эритроцитов, наполненных доксорубицином и рубомицином, и обработанных глютаровым альдегидом в печень и селезенку [Zocchi 1987, 1988]. Например, мышам B6D2F1, разделенным на три группы, вводили раствор доксорубицина, эритроциты, наполненные доксорубицином и эритроциты с доксорубицином, обработанные глютаровым альдегидом, соответственно. Было обнаружено, что при введении свободного препарата через три часа в печени находилось 6 % от введенной дозы, при введении необработанных эритроцитов 23% и при введении эритроцитов, обработанных глютаровым альдегидом - 70 %[ Zocchi 1987].

У крыс и кроликов после введения эритроцитов, обработанных глютаральдегидом с низкой концентрацией ( 0,05%) максимальное накопление отмечалась в селезенке, а при повышении концентрации глютаральдегида (свыше 0,1%) обработанные эритроциты, которые представляют сильно поврежденные клетки, удалялись в основном печенью [DeLoach 1977 BBA].

Кроме того, при инкапсуляции в эритроциты изменяются фармакокинетические параметры доксорубицина. Фармакокинетика доксорубицина, введенного в эритроциты с последующей обработкой глютаровым альдегидом была исследована на собаках. Трем собакам был сначала введен свободный препарат в дозе 0, 4 мг/кг веса тела, а спустя три недели та же доза была введена в эритроцитах. При применении свободного доксорубицина начальная фаза характеризуется быстрым уменьшением концентрации лекарства в плазме с периодом полувыведения 5, 1 мин и концентрационным пиком 330 нг/мл, и спустя 24 часа лекарство в плазме не регистрируется. При введении инкапсулированного препарата концентрационный пик сразу после введения составлял 18, 3 нг/мл, период полувыведения в начальной фазе составлял 26 минут, и спустя 120 часов после инъекции концентрация препарата составляла примерно 10 нг/мл. Площадь под фармакокинетической кривой при применении инкапсулированного препарате была примерно в 5 раз больше, чем у свободного доксорубицина [Gasparini 1992]. В другой работе тоже исследовалось, как изменяется фармакокинетика доксорубицина после введения его в эритроцитах, обработанных глютаровым альдегидом. Показано увеличение времени циркуляции препарата и увеличение площади под фармакокинетической кривой со 136 мкг ч/л до 734 мкг ч/л [Tonetti 1991].

Для изучения возможного токсического действия эритроцитов, обработанных глютаральдегидом без инкапсулированного препарата было проведено исследование [Satterfield 1992], в котором оценивалась токсичность собачьих эритроцитов после обработки глютаральдегидом. Обработанные глютаральдегидом эритроциты вводились двум группам испытуемых собак с дозировкой глютарового альдегида, которая в 1 и 3 раза превышала таковую при приготовлении эритроцитов-переносчиков доксорубицина в других экспериментах на собаках. Третья группа животных использовалась в качестве контрольной, им вводили эритроциты, необработанные глютаральдегидом. У одной собаки в группе c трехкратной дозой отмечены некоторые признаки клинической токсичности (рвота и периферическая гиперемия). Имелись значительные увеличения в уровнях креатининкиназы и аспартат-амино-трансферазы у всех собак, которые получали обработанные эритроциты. Спустя 24 - 48 часов эти показатели возвратились к своим уровням, которые имели место до лечения.

Описан опыт введения эритроцитов, наполненных доксорубицином и обработанных глютаровым альдегидом собакам с лимфосаркомой . Введение таких эритроцитов индуцировало полную или частичную ремиссию с исчезновением признаков болезни при выраженных токсических реакциях. У всех собак отмечалось глубокая миелосупрессия [Matherne 1994].

Тот факт, что обработка наполненных эритроцитов глютаральдегидом иногда приводит к нежелательным побочным эффектам должен учитываться при применении эритроцитов-носителей.

Распределение эритроцитов, обработанных глютаровым альдегидом, было исследовано при введении их пациентам. Аутологичные эритроциты были обработаны глютаровым альдегидом с концентрацией 0, 15%. Перед введением эритроциты подвергались радиоактивной маркировке. Было установлено, что обработанные эритроциты в основном усваивались селезенкой, в печени и легких уровни радиоактивности были сопоставимы, но ниже, чем в селезенке [Tonetti 1994]. Нужно отметить, что в данном случае никаких побочных эффектов или признаков токсичности после ввода эритроцитов, обработанных глютаровым альдегидом не было выявлено.

Описан случай применения инкапсулированного препарата для лечения пациента с метастазами рака прямой кишки в печень [Tonetti 1992]. Доксорубицин в дозе 10 мг/м² вводился в свободном виде в печеночную артерию и определялись уровни концентраций доксорубицина и его метаболитов в плазме. Затем доксорубицин в той же дозировке вводился в нескольких курсах в эритроцитах, обработанных 0, 15% и 0, 3% раствором глютарового альдегида. После введения препарата в эритроцитах отмечалось понижение максимума уровней препарата в плазме в сравнении с введением свободного препарата. Это снижение более значительно для эритроцитов с обработкой 0, 3%. В этой же работе отмечалось побочное действие доксорубицина, инкапсулированного в эритроциты, обработанные глютаровым альдегидом. При инъекциях стандартной формы доксорубицина в дозе 10 мг/м2 в печеночную артерию побочных эффектов не было, за исключением тошноты. Однако, во всех случаях после нескольких введений эритроцитов, нагруженных доксорубицином и обработанных глютаральдегидом, развилась тяжелая миелосупрессия. У больного также отмечалась сильная лихорадка в ответ на введение эритроцитов, нагруженных доксорубицином. Наблюдавшиеся токсические эффекты возможно были связаны с тем, что в указанных работах доксорубицин был иммобилизован в эритроцитах с помощью глютарового альдегида. Обработка глютаровым альдегидом могла существенно повлиять на свойства антибиотика, в том числе и на его токсичность [Ataullakhanov 1996].

Важным шагом в клиническом использовании эритроцитов-переносчиков было введение эритроцитов, нагруженных доксорубицином, трем больным с лимфопролиферативными заболеваниями [Ataullakhanov 1997, Куликова 1998]. Эритроциты были нагружены доксорубицином за счет связывания препарата клетками в изотонической среде без обработки глютаровым альдегидом. Введение таких эритроцитов не сопровождалось какими-либо побочными реакциями и осложнениями. При этом наблюдалось снижение пиковой концентрации доксорубицина и увеличение времени его циркуляции в крови в несколько раз [Ataullakhanov 1997, Куликова 1998].

Таким образом, применение эритроцитов-переносчиков антрациклиновых антибиотиков открывает возможности пролонгирования действия антибиотиков при снижении их токсичности. Снижение пиковой концентрации и уменьшение токсичности антрациклинов при применении эритроцитов-переносчиков может решить вопрос о повышении дозы антрациклиновых антибиотиков.