Faza I i badanie farmakologiczne hydratu 20-O-propionianu kamptotecyny (CZ48) u pacjentów z guzami litymi lub chłoniakiem

CZ48 jest analogiem inhibitora topoizomerazy I kamptotecyny (CPT). CPT to alkaloid pozyskiwany z chińskiego drzewa Camptotheca acuminata. Tylko izomer S (forma naturalna) jest biologicznie aktywny. Nienaruszony pierścień laktonowy E, który ma tendencję do zachowywania się w środowisku kwaśnym, jest niezbędny do działania przeciwnowotworowego. Co więcej, ugrupowanie pierścienia otwartego laktonu ma tendencję do promowania toksyczności [1-3]. W badaniach fazy I i II przeprowadzonych w latach 1970-1972 z solą sodową CPT (później wykazano, że jest ona w dużej mierze nieaktywna) toksyczność obejmowała mielosupresję, biegunkę i zapalenie pęcherza moczowego [2, 3].

Wraz z obserwacją w 1984 r., że mechanizm działania CPT polega na hamowaniu topoizomerazy I [1], ponowne zainteresowanie lekiem doprowadziło do opracowania różnych analogów, z których niektóre miały większą siłę działania niż lek macierzysty. Niektóre pochodne są rozpuszczalne w wodzie, takie jak Camptosar® (irynotekan, CPT-11) i Hycamptin® (topotekan), które są obecnie zatwierdzone do stosowania w USA odpowiednio w przypadku raka okrężnicy i jajnika. Badania wykazały, że podstawienia w pozycjach C-9 i C-10 zwiększają aktywność i mogą nadawać rozpuszczalność w wodzie. Ogólnie rzecz biorąc, analogi rozpuszczalne w wodzie mają zmniejszoną aktywność przeciwnowotworową w modelach przedklinicznych.

Nierozpuszczalna w wodzie natywna kamptotecyna (CPT) powodowała biegunkę, która okazała się toksycznością ograniczającą dawkę. Pomiary wykazały bardzo mało zamkniętego pierścienia laktonowego CPT w osoczu osób otrzymujących ten związek [4]. Zostało to później wyjaśnione przez wykazanie, że CPT wiąże się z ludzką albuminą, co sprzyja otwarciu pierścienia laktonowego [5]. Albumina mysia jest znacznie mniej wydajna w tej aktywności, co wyjaśnia większą aktywność przeciwnowotworową obserwowaną w modelach mysich.

W przeciwieństwie do CPT, CZ48 inkubowany in vitro z ludzkim osoczem i badany in vivo utrzymuje znaczne stężenie zamkniętego pierścienia laktonowego w osoczu. Wydaje się działać jako prolek. Usunięcie łańcucha bocznego przez endogenne esterazy uwalnia aktywny lek, CPT. Komórki nowotworowe mają wysoką zawartość esterazy i szybko przekształcają prolek w aktywny lek macierzysty. Badania przedkliniczne sugerują utrzymanie aktywności przeciwnowotworowej i zmniejszenie toksyczności, prawdopodobnie dlatego, że prolek w krążeniu ogólnoustrojowym nie wykazuje żadnej lub ma niewielką aktywność. Dlatego dostarczenie wyższych stężeń analogu CPT z zamkniętym pierścieniem laktonowym do wnętrza komórek nowotworowych powinno nasilać działanie przeciwnowotworowe. Niniejsze badanie daje możliwość oceny tej hipotezy.

- PRZEGLĄD STRATEGII BADAŃ NIEKLINICZNYCH

Wszystkie niekliniczne badania farmakologiczne, farmakokinetyczne i toksykologiczne opisane w niniejszym dokumencie zostały przeprowadzone przez lub dla The CHRISTUS Stehlin Foundation for Cancer Research. W przypadku badań przeprowadzonych zgodnie z przepisami DPL lokalizacja zapisów do wglądu jest/zostanie zawarta w każdym raporcie z badań. W przypadku badań niezgodnych z GLP zapisy badań są przechowywane w aktach pod adresem:

Fundacja CHRISTUS Stehlin na rzecz Badań nad Rakiem 1315 St. Joseph Parkway, apartament nr 1818 Houston, TX 77002

Przeprowadzono kilka eksperymentów w celu zbadania podstawowej farmakodynamiki (tj. skuteczności i siły działania) CZ48 wobec różnych linii nowotworowych zarówno in vitro, jak i in vivo. W świetle planowanej populacji pacjentów fazy I, pakiet farmakologiczny bezpieczeństwa CZ48 ograniczono do oceny układu sercowo-naczyniowego in vitro i in vivo. Nie przeprowadzono dodatkowych badań farmakodynamicznych ani farmakodynamicznych interakcji leku z CZ48.

Uwaga: We wszystkich badaniach GLP czystość CZ48 określona metodami zatwierdzonymi przez HPLC wynosi 98,9%. Do tych badań lek formułowano w 0,5% wodnej zawiesinie karboksymetylocelulozy o średniej gęstości (CMC). We wszystkich badaniach niezgodnych z GLP lek (czystość 98%) formułowano jako zawiesinę w oleju z nasion bawełny (z wyjątkiem badania przeprowadzonego bez GLP przez firmę Covance, w którym również stosowano preparat CMC).

Badania charakteryzujące farmakokinetykę i toksykokinetykę CZ48 i jej czynnego metabolitu kamptotecyny po podaniu dawki pojedynczej lub dawek wielokrotnych przeprowadzono na myszach i psach. Badania z zastosowaniem dawki powtórzonej były ocenami toksykokinetycznymi prowadzonymi w ramach głównego programu toksykologicznego przy użyciu zwalidowanych metod bioanalitycznych. Nie przeprowadzono szeroko zakrojonych badań dystrybucji CZ48; jednak oceniano dystrybucję leku do tkanek guza, wątroby i nerek myszy z nowotworem. Przeprowadzono kilka badań metabolizmu in vitro i in vivo w celu zbadania metabolicznej konwersji CZ48 do jego aktywnego ugrupowania, kamptotecyny. Badania wydalania ograniczono do pomiaru CZ48 w kale nagich myszy po podaniu pojedynczej dawki. Nie przeprowadzono badań farmakokinetycznych interakcji leków z CZ48.

Program toksykologiczny CZ48 składał się z eksploracyjnych (bez GLP) badań określających zakres dawek u myszy i psów oraz badań toksyczności ostatecznej (GLP) i badań toksykokinetycznych u obu gatunków. Kluczowe badania toksykologiczne przeprowadzone z CZ48 wykorzystywały zamierzoną drogę kliniczną i harmonogram podawania. Dodatkowo przeprowadzono dwa badania (bez GLP) na myszach, aby ocenić ogólną tolerancję przewlekłego podawania CZ48 w dużych dawkach.