Дослідження мієлопротекторної активності двох препаратів гранулоцитарного колонієстимулюючого фактора на моделі цитостатичної мієлосупресії

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

мієлосупресія препарат гранулоцитарний нейтропенія

Протягом останніх десятиліть безумовно досягнуто успіхів у лікуванні, ранньому виявленні та показниках 5-річної виживаності пацієнтів зі злоякісними новоутвореннями. Однак незважаючи на застосування новітніх схем інтенсивної поліхіміотерапії, використання радіоактивних методів лікування та прогресивні хірургічні втручання, за рівнем захворюваності та смертності ця патологія й надалі займає лідируючі позиції [1, 2]. В Україні щороку реєструють більше 130 000 нових випадків раку, а показники смертності складають 186,1±7,6 серед чоловіків та 120,4±4,4 на 100 тис. населення серед жінок [3]. Світова статистика летальності у гендерному розрізі представлена на рисунках 1,2.

Використання цитостатичної хіміотерапії (ХТ) часто супроводжується розвитком побічних ефектів, що може стати причиною переривання курсу лікування або зниження кумулятивної дози препаратів. Ретроспективний аналіз чотирьох великих рандомізованих досліджень, які вивчали віддалені результати ад'ювантної ХТ у пацієнтів з опера- бельним раком молочної залози (медіана спостережень 25-28 років), показав, що виживаність пацієнтів, які отримали близько 85 % від запланованої дози, складала 40 %. Якщо ж отримана доза була в межах 65-85 %, цей показник складав лише 21 %; а у пацієнтів, які отримали менше 65 % запланованої дози ХТ, безрецидивна та загальна виживаність не відрізнялась від групи нелікованих хворих [4].

Рис. 2. Летальність унаслідок онкологічних захворювань серед жінок станом на 2012 р. за даними GLOBOCAN (IARC).

Дослідження, проведені на більш ніж 16 000 пацієнтах з шістьма різними видами злоякісних новоутворень, показали, що найбільш часто розвиваються ускладнення з боку системи кровотворення, що супроводжуються розвитком нейтропенії, фебрильної нейтропенії та агранулоцитозу [5]. Саме вони є основним лімітуючим фактором, що вимагає зниження доз хіміопрепаратів та/або відміни курсу лікування. Летальність такої категорії пацієнтів зі злоякісними новоутвореннями внаслідок розвитку фебрильної нейтропенії коливається від 5 до 11 % серед дорослих та від 2 до 6 % серед дітей [6].

Основні фактори ризику розвитку даного ускладнення ХТ: старший вік, низька маса, застосування високих доз антинеопластичних засобів, велика кількість запланованих курсів хіміотерапії, супутні захворювання судин, нижня межа рівня лейкоцитів крові та верхня межа рівня загального білірубіну [7].

Агранулоцитоз - це клініко-гематологічний синдром, котрий є найтяжчим проявом нейтропенії, і характеризується зниженням кількості абсолютного числа нейтрофілів у периферичній крові менше 0,5-10⁹/л. Під впливом променевої терапії або лікування цитостатичними препаратами розвивається мієлотоксичний тип агранулоцитозу, внаслідок пригнічення поділу клітин-попередників у кістковому мозку. Нейтрофіли, основна частина гранулоцитів відповідають за захист організму від інфекційних агентів і, оскільки є короткоживучими клітинами, їх кількість швидко скорочується при проведенні курсів лікування онкологічних хворих [8]. Зростання інтенсифікації ХТ призвело до того, що розвиток інфекції та септичних ускладнень стали частою причиною летальності. До прикладу, у Великобританії, як показують статистичні дані, летальність унаслідок сепсису на фоні нейтропенії зросла удвічі протягом останніх 10 років (рис. 3). Відомо, що між глибиною та тривалістю грануло- цитопенії і розвитком інфекційних ускладнень, некротичної ентеропатії та септицемії існує прямий зв'язок [9].

Можливості патогенетичного лікування агресивної мі- єлодепресії значно розширились із появою принципово нових фармакологічних агентів - гемопоетичних факторів росту з класу цитокінів - поліпептидних медіаторів міжклітинної взаємодії, які ініціюють проліферацію та диференціювання гемопоетичних клітин-попередниць у кістковому мозку, починаючи від стовбурових та закінчуючи специфічними клітинними елементами. З цією метою сьогодні найчастіше використовують біосиміляри реком- бінантного гранулоцитарного колонієстимулювального фактора (Г-КСФ), такі, як філграстим, ленограстим та пегфілграстим [10].

Аналіз клінічних досліджень останніх років показує, що їх застосування в якості первинної, вторинної або підтримувальної профілактики нейтропенічних ускладнень у пацієнтів з ятрогенною мієлосупресією є економічно обґрунтованим та ефективним методом [11].

Отже, враховуючи те, що для пацієнтів, які отримали менше 65 % запланованої дози протипухлинних хіміопрепаратів, наслідки лікування такі ж, як і серед тих, котрі не лікувалися зовсім, пошук ефективних та фармакоеконо- мічно обґрунтованих методів лікування та попередження мієлосупресії є надзвичайно актуальним.

Метою дослідження стало порівняння мієлопротектор- ної активності оригінального вітчизняного препарату реком- бінантного Г-КСФ (рГ-КСФ), розробленого співробітниками ІЕПОР НАНУ у рамках НДР "Розробка та оптимізація технології захисту кісткового мозку від цитостатичної мієлоде- пресії на основі комплексного застосування мас-фрактальних вуглецевих ентеросорбентів та гранулоцитарного колоніє- стимулюючого фактора” науково-технічних проектів НАН України (2013), та офіцинального препарату “Філграстим”.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ Експерименти проводили на білих нелійних щурах-самцях масою (200±20) г, яких утримували на стандартному раціоні віварію. Для моделювання цитостатичної мієлодепресії використали алкілуючий бі- функціональний цитостатик мелфалан (L-PAM), фенілала- нінове похідне азотистого іприту (Алкеран, GlaxoSmithKline). Для вивчення мієлопротекторної активності рГ-КсФ у якості референс-препарату було використано філграстим (Нейпоген, Hoffman-La Roche Ltd, Switzerland).

Піддослідних здорових тварин поділили на такі групи: перша (n=25) інтактні щури; друга (n=10) тварини, яким вводили мелфалан (L-PAM); третя (n=10) щури, які окрім L-PAM отримували нейпоген (L-PAM + філграстим); та четверта (n=10) група щурів, які отримували L-pAM та ре- комбінантний Г-КСФ (L-PAM + рГ-КСФ). Для моделювання мієлосупресії мелфалан вводили одноразово внутрішньовенно у хвостову вену з розрахунку 4 мг/кг. Доза нейпогену та рГ-КСФ складала 50 мкг/кг. Цитокін вводили підшкірно, починаючи з наступного дня після введення мелфалану впродовж 4 днів один раз на добу. Інтактні тварини отримували еквівалентну кількість фізіологічного розчину.

Усі маніпуляції проводили з дотриманням принципів біоетики відповідно до положення Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей (European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes) (Страсбург, 1986), Закону України “Про захист тварин від жорстокого поводження” (№ 1759-VI від 15.12.2009) та Директиви Європейського Союзу 2010/10/63 EU щодо експериментів на тваринах.

На 8-му добу після ін'єкції L-PAM, дотримуючись правил біоетики щодо поводження з піддослідними тваринами, за умов евтаназії під кетаміновим знеболюванням для дослідження було взято кров для аналізу основних показників на гематологічному аналізаторі BC-3000Plus Mindray, зроблено мазки периферичної крові, фарбування яких проводили за рутинним методом Паппенгейма.

Отриманий цифровий матеріал обробили методом варіаційної статистики з використанням непараметричних критеріїв та однофакторного дисперсійного аналізу (ANOVA). Для перевірки нормальності вибірок використовували критерій Шапіро - Уїлка. Розраховували середні арифметичні величини (М), похибки середніх арифметичних (m), коефіцієнти варіації, а також середні квадратичні відхилення. Зміни вважали достовірними при р<0,05. У рисунках та таблицях рівень значимості вказували тільки для достовірних результатів. Для розрахунків використовували комп'ютерну програму StatSoft STATISTICA 10.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ Мелфалан у дозі 4 мг/кг викликав зниження кількості лейкоцитів на 75,6 %, еритроцитів - на 10,3 %, а тромбоцитів - на 59,9 % (рис. 4); вміст гемоглобіну не змінювався.

Під впливом філграстиму вміст лейкоцитів зростав на 57,0 %, а рГ-КСФ - на 53,9 %. На інші гематологічні показники обидва середники не мали достовірного впливу.

Для оцінки впливу препаратів на відсоткове співвідношення клітин крові проводили аналіз лейкоформули (табл. 1). Так, при застосуванні L-PAM у дозі 4 мг/кг спостерігалось зростання відсотка нейтрофілів на 89,0 %, відсоток лімфоцитів знижувався на 46,1 %, а кількість моноцитів зросла в 3 рази (на 200,5 %). Застосування коригуючих чинників не мало впливу на відсоткове співвідношення лейкоцитарної формули піддослідних тварин. Разом з тим, ми спостерігаємо появу мієлоцитів у периферичній крові при застосуванні рГ-КСФ.

Таблиця 1. Лейкоформула при застосуванні мелфалану в дозі 4 мг/кг та корекції препаратами Г-КСФ, M±m, %

Примітки. Достовірність р<0,05 відносно:

1) * - інтактних тварин;

2) ** - групи тварин, які отримували мелфалан.

Враховуючи те, що нейтропенія та агранулоцитоз, як клініко-гематологічні синдроми, оцінюються в абсолютних числах, ми провели відповідний аналіз змін показників крові досліджуваних тварин.

При аналізі лейкоформули в абсолютних числах (табл. 2) спостерігалось зниження кількості нейтрофілів на 53,8 %, а лімфоцитів - на 86,8 %. Філграстим та рГКСФ сприяли зростанню абсолютного числа нейтрофілів на 67,0 та 61,1 % і не мали впливу на інші ростки кровотворення.

Дані, отримані нами, показують, що обидва препарати мають виражений мієлопротекторний ефект та викликають зростання абсолютної кількості нейтрофілів, що різко знижується на тлі одноразового внутрішньовенного введення алкілуючого цитостатика мелфалану. Як відомо, вказані цитокіни не мають впливу на еритроїдний ряд клітин крові та рівень тромбоцитів, що підтверджується отриманими і нами показниками.

Примітки. Достовірність р<0,05 відносно:

1) * - інтактних тварин;

2) ** - групи тварин, які отримували мелфалан.

ВИСНОВКИ

Препарат рекомбінантного гранулоци- тарного колонієстимулюючого фактора вітчизняної розробки не поступається за своєю мієлопротекторною активністю референс-препарату “Філграстим”. Результати, отримані нами, підтверджують доцільність його подальшого вивчення та впровадження у клінічну практику.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Cancer incidence and mortality patterns in Europe: Estimates for 40 countries in 2012 / J. Ferlay, E. Steliarova-Foucher, J. Lortet- Tieulent [et al.] // Eur. J. Cancer. - 2013. - Vol. 49. - P. 1374-1403.

2. Ковальчук А. Ю. Характеристика соціально-демографічної ситуації та соціально значущих захворювань в Україні / А. Ю. Ковальчук // Укр. мед. часопис. - 2014. - Т. 99, № 1. - С. 29-34.

3. Войтенко В. П. Україна в європейському контексті: кластер- на модель смертності від головних причин / В. П. Войтенко, А. В. Писарук, Н. М. Кошель // Пробл. старения и долголетия. - 2014. - Т. 23, №. 1. - С. 85-95.

4. 30 years' follow up of randomised studies of adjuvant CMF in operable breast cancer: cohort study / G. Bonadonna,

A. Moliterni, M. Zambetti [et al.] // BMJ. - 2005. - Vol. 330, No. 7485. - P. 217

5. Dose delays, dose reductions, and relative dose intensity in patients with cancer who received adjuvant or neoadjuvant chemotherapy in community oncology practices / N. Denduluri, D. A. Patt, Y. №&ng, [et al.] // J. Natl. Compr. Canc. Netw. - 2015. - Vol. 13, No. 11. - P. 1383-1393.

6. Admission clinical and laboratory factors associated with death in children with cancer during a febrile neutropenic episode / M. E. Santolaya, A. M. Alvarez, C. L. Aviles, [et al.] // Pediatr. Infect. Dis. J. - 2007. - Vol. 26, No. 9. - P. 794-798.

7. Risk factors for chemotherapy-induced neutropenia occurrence in breast cancer patients: data from the INC-EU Prospective Observational European Neutropenia Study / M. Schwenkglenks,

R. Pettengell, C. Jackisch [et al.] // Support. Care Cancer. - 2011. - Vol. 19, No. 4. - P. 483-490.

8. Mocsai A. Diverse novel functions of neutrophils in immunity, inflammation, and beyond / A. Mocsai // J. Exp. Med. - 2013. - Vol. 210, No. 7. - P. 1283-1299.

9. Szwajcer D. Assessment and management of febrile neutropenia in emergency departments within a regional health authority - a benchmark analysis / D. szwajcer, P. Czaykowski, D. Turner // Curr. Oncol. - 2011. - Vol. 18, No. 6. - P. 280-284.

10. Бруслова К. М. Застосування препарату теваграстим у дітей з гострими лейкеміями / К. М. Бруслова // Онкологія. - 2013. - Т.15, № 1. - С. 51-54.

11. Aapro M. Comparative cost-efficiency across the European G5 countries of various regimens of filgrastim, biosimilar filgrastim, and pegfilgrastim to reduce the incidence of chemotherapy- induced febrile neutropenia / M. Aapro, P. Cornes, I. Abraham // Journal of Oncology Pharmacy Practice. - 2012. - 18(2). - P. 171-179.

Размещено на Allbest.ru