Inhibitor mitotyczny
Inhibitor mitotyczny to lek, który hamuje mitozę lub podział komórki. Leki te zakłócają mikrotubule , które są strukturami, które rozdzielają chromosomy podczas podziału komórki. Inhibitory mitotyczne są stosowane w raka , ponieważ komórki nowotworowe są zdolne do wzrostu i ostatecznie rozprzestrzeniania się w organizmie ( przerzuty ) poprzez ciągły podział mitotyczny . Zatem komórki nowotworowe są bardziej wrażliwe na hamowanie mitozy niż normalne komórki. Inhibitory mitotyczne są również stosowane w cytogenetyce (badanie chromosomów), gdzie zatrzymują podział komórek na etapie, na którym chromosomy można łatwo zbadać.
Inhibitory mitozy pochodzą z substancji naturalnych, takich jak alkaloidy roślinne , i zapobiegają mitozie komórek poprzez zakłócanie polimeryzacji mikrotubul, zapobiegając w ten sposób wzrostowi raka. Mikrotubule to długie, przypominające liny białka, które rozciągają się przez komórkę i przemieszczają składniki komórkowe. Mikrotubule to długie polimery zbudowane z mniejszych jednostek ( monomerów ) białka tubuliny . Mikrotubule powstają podczas normalnych funkcji komórki poprzez łączenie (polimeryzację) składników tubuliny i są rozkładane, gdy nie są już potrzebne. Jedną z ważnych funkcji mikrotubul jest przemieszczanie i rozdzielanie chromosomów i innych składników komórki w celu podziału komórki ( mitoza ). Inhibitory mitotyczne zakłócają składanie i rozkładanie tubuliny w polimery mikrotubul. To przerywa podział komórki, zwykle podczas fazy mitozy (M) cyklu komórkowego, kiedy dwa zestawy w pełni ukształtowanych chromosomów mają się rozdzielić na komórki potomne.
Przykłady inhibitorów mitozy często stosowanych w leczeniu raka obejmują paklitaksel , docetaksel , winblastynę , winkrystynę i winorelbinę . Kolchicyna i gryzeofulwina są inhibitorami mitozy stosowanymi odpowiednio w leczeniu dny moczanowej i grzybicy paznokci stóp .
Zastosowanie w cytogenetyce
Cytogenetyka , badanie materiału chromosomalnego poprzez analizę chromosomów z pasmem G, szeroko wykorzystuje inhibitory mitozy. W celu przygotowania szkiełka do badań cytogenetycznych, do badanych komórek dodaje się inhibitor mitozy. To zatrzymuje komórki podczas mitozy, podczas gdy chromosomy są nadal widoczne. Po odwirowaniu komórek i umieszczeniu ich w roztworze hipotonicznym pęcznieją, rozprzestrzeniając chromosomy. Po przygotowaniu chromosomy komórek można obejrzeć pod mikroskopem, aby zbadać wzory prążków chromosomów. Ten eksperyment ma kluczowe znaczenie dla wielu form badań nad rakiem.
Konkretni agenci
taksany
Taksany to złożone terpeny wytwarzane przez rośliny z rodzaju Taxus (cisy). Pierwotnie pozyskiwane z cisa pacyficznego , obecnie są syntetyzowane sztucznie. Ich głównym mechanizmem jest zakłócenie funkcji mikrotubul komórki poprzez stabilizację tworzenia się mikrotubul. Mikrotubule są niezbędne do rozmnażania mitotycznego , więc poprzez inaktywację funkcji mikrotubul w komórce taksany hamują podział komórki.
- Paklitaksel — stosowany w leczeniu raka płuc , raka jajnika , raka piersi i zaawansowanych postaci mięsaka Kaposiego .
- Docetaksel — stosowany w leczeniu raka piersi, jajnika i niedrobnokomórkowego raka płuca .
Alkaloidy barwinka
Alkaloidy Vinca to aminy wytwarzane przez halucynogenną roślinę Catharanthus roseus (Madagascar Barwinek). Alkaloidy barwinka hamują polimeryzację mikrotubul .
- Winblastyna — stosowana w leczeniu białaczki , chłoniaka Hodgkina , niedrobnokomórkowego raka płuc, raka piersi i raka jąder . Jest również składnikiem wielu schematów chemioterapii .
- Winkrystyna — stosowana w leczeniu chłoniaka , raka piersi, raka płuc i ostrej białaczki limfoblastycznej .
- Windezyna — stosowana w leczeniu białaczki, chłoniaka, czerniaka , raka piersi i raka płuc.
- Winorelbina — stosowana w leczeniu raka piersi i niedrobnokomórkowego raka płuc.
Kolchicyna
Kolchicyna jest alkaloidem pochodzącym z krokusa jesiennego ( Colchicum autumnale ). Hamuje mitozę poprzez hamowanie polimeryzacji mikrotubul. Chociaż kolchicyna nie jest stosowana w leczeniu raka u ludzi, jest powszechnie stosowana w leczeniu ostrych napadów dny moczanowej .
Podofilotoksyna
Podofilotoksyna pochodząca z jabłoni majowej jest stosowana w leczeniu wirusowych infekcji skóry, a syntetyczne analogi cząsteczki są stosowane w leczeniu niektórych rodzajów nowotworów.
Gryzeofulwina
Gryzeofulwina , pochodząca z gatunku Penicillium , jest inhibitorem mitozy, który jest stosowany jako lek przeciwgrzybiczy. Hamuje tworzenie się mikrotubul grzybów
Inni
Glaziovianina A jest zwykle izolowana z liści brazylijskiego drzewa Ateleia glazioviana Baill.