Неустанный поиск новых терапевтических средств лечения рака остается первостепенной задачей современных фармакологических исследований. В условиях растущей распространенности и сложности случаев этого серьезного заболевания существует острая необходимость в инновационных методах лечения, которые могут эффективно воздействовать на злокачественные новообразования с минимальным влиянием на здоровые ткани. В этом контексте исследование природных и синтетических соединений с потенциальными противоопухолевыми свойствами открывает большие перспективы для разработки новых терапевтических стратегий [1].

Трополоны – класс органических соединений, характеризующихся уникальным структурным каркасом, привлекли внимание для фармакологических исследований. Особый интерес представляет потенциал синтетических производных трополона, которые проявляют улучшенные фармакокинетические свойства и целевую специфичность по сравнению с их природными аналогами [2, 3]. Например, показано, что производные циклических аминотропониминов обладают противоопухолевой активностью в отношении ксенографтов культуры рака молочной железы 4T1 на мышах линии Balb/C [4]. Кроме того, сообщается, что синтетические α-замещенные трополоны проявляют выраженный цитотоксический эффект на трех клеточных линиях миеломы [5].

Понимание влияния производных трополонового ряда на биохимические и гематологические показатели крови важно для выяснения их терапевтического потенциала и профиля безопасности. Будучи неотъемлемыми компонентами системной физиологии, параметры крови служат чувствительными индикаторами физиологических нарушений, вызываемых фармакологическими агентами. Более того, учитывая сложное взаимодействие между патофизиологией рака и гематологическими биомаркерами, оценка производных трополона как по биохимическим, так и по гематологическим параметрам крови является актуальной для онкологических исследований [6].

Выяснение системного влияния производных трополонового ряда на ключевые физиологические процессы будет способствовать более широкому пониманию их фармакологического профиля и потенциального терапевтического применения при лечении рака.

Цель исследования – оценка гематологических и биохимических показателей крови мышей линии Balb/C nude при многократном введении 2-(1,1-диметил-1H-бензо[e]индолин-2-ил)-5,6,7-трихлор-1,3-трополона.

Материалы и методы исследования

Исследуемое соединение, 2-(1,1-диметил-1H-бензо[e]индолин-2-ил)-5,6,7-трихлор-1,3-трополон (далее JO-122(2)), было синтезировано в НИИ физической и органической химии Южного федерального университета методом реакции расширения о-хинонового цикла [7]. Вещество относится к новым соединениям в ряду 2-гетарил-1,3-трополонов.

Исследуемое вещество представляет собой порошок оранжевого цвета. Оно оказалось слаборастворимым в воде, поэтому его предварительно растворяли в 50 мкл диметилсульфоксида (ДМСО). В качестве носителя JO-122(2), растворенного в ДМСО, использовали 1 %-ный крахмальный гель. Полученную суспензию готовили ex tempore и вводили каждому животному перорально с помощью зонда в объеме 0,2 мл 3 раза в неделю в течение 4 недель.

Исследование проводилось на 28 самках мышей линии Balb/c nude (20–25 г), поскольку данное соединение с потенциальным противоопухолевым эффектом может исследоваться на ксенографтах, созданных на иммунодефицитных мышах, которые считаются более чувствительными к такому воздействию. Животные в возрасте 5–6 недель были получены из питомника ИЦиГ СО РАН (г. Новосибирск) и далее содержались в индивидуально вентилируемых клетках (IVC) системы Tecniplast (Италия) при температуре окружающей среды 21–23°С и относительной влажности 50–60 %, с циклом день/ночь 12:12 и неограниченным доступом к корму и воде. Все экспериментальные протоколы были одобрены биоэтической комиссией ФГБУ «НМИЦ онкологии» Минздрава России.

Животные были разделены на 4 группы в зависимости от примененной дозы трополона (табл. 1).

Таблица 1

Распределение мышей по группам в эксперименте

Изучение эффекта JO-122(2) в более высокой дозе оказалось затруднительным из-за невозможности суспендировать количество вещества, требуемое для приготовления доз, превышающих 30 мг/кг в объеме растворителя, установленном для введения лабораторным мышам.

По истечении 28 дней животных подвергали эвтаназии путем декапитации, после чего проводился забор крови. Поскольку цель исследования токсичности при многократном введении заключается в оценке кумулятивного эффекта тестируемого вещества, забор образцов крови в конце исследования предоставляет информативные данные о совокупном воздействии вещества, что позволяет получить ясное представление о его потенциальной токсичности. Для изучения эффектов исследуемого соединения на мышей линии Balb/c nude при его многократном приеме оценивали гематологические и биохимические показатели крови, которые определялись с использованием гемоанализатора Exigo EOS vet (Boule Medical A.B., Швеция) и биохимического анализатора VetScanVS2 (ABAXIS Inc., Германия).

Все данные выражены в виде среднего значения ± SD. Данные были проанализированы с использованием программного обеспечения Statistica 10.0. Применяли однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) и оценивали вариабельность показателей (коэффициент вариации, cv). Различия считали значимыми при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Гематологический анализ играет важную роль в изучении токсичности различных лекарственных веществ, включая синтетические соединения [8]. В данном исследовании авторы сфокусировались на оценке влияния синтетического производного трополона на различные параметры крови у мышей, включая количество эритроцитов (RBС), их средний корпускулярный объем (MCV) и ширину распределения (RDW), гематокрит (HCT), количество тромбоцитов (PLT) и их средний объем (MPV), количество лейкоцитов (WBC), концентрацию гемоглобина (HGB), средний корпускулярный гемоглобин (MCH) и его среднюю концентрацию (MCHC), а также процентное содержание лимфоцитов (LYM), гранулоцитов (GRAN) и моноцитов (MONO).

Результаты оценки гематологических показателей крови иммунодефицитных мышей линии Balb/C nude при многократном введении 2-(1,1-диметил-1H-бензо[e]индолин-2-ил)-5,6,7-трихлор-1,3-трополона представлены в табл. 2.

Таблица 2

Гематологические показатели крови у мышей линии Balb/C nude при пероральном введении исследуемого трополона в течение 28 дней

Результаты не показали статистически значимых различий ни по одному из гематологических показателей между исследуемыми группами. Полученные данные позволяют предположить, что исследуемое соединение в тестируемых дозах не оказывает токсического воздействия на кроветворную систему. Каждый из анализируемых параметров дает представление о различных аспектах здоровья и функциях крови, а отсутствие значительных изменений свидетельствует о сохранении функций органов кроветворения.

Биохимический анализ был проведен для оценки влияния синтетического производного трополона на различные показатели крови самок мышей линии BALB/c nude. Показатели, включая альбумин (ALB), щелочную фосфатазу (ALP), аланинаминотрансферазу (ALT), амилазу (AMY), общий билирубин (TBIL), азот мочевины крови (BUN), общий кальций (CA), фосфор (PHOS), креатинин (CRE), глюкозу (GLU), натрий (NA+), общий белок (TP) и глобулин (GLOB), оценивали через 28 дней многократного перорального введения JO-122(2) в дозах 10, 20 и 30 мг/кг массы тела.

Результаты не выявили существенных различий ни по одному из биохимических параметров между исследуемыми группами по сравнению с контрольной (табл. 3). Это указывает на то, что исследуемый трополон не вызывал заметных изменений биохимических показателей крови в тестируемых дозах.

Таблица 3

Биохимические показатели крови у мышей линии Balb/C nude при пероральном введении исследуемого трополона в течение 28 дней

Отсутствие значительных изменений биохимических параметров подчеркивает благоприятный профиль безопасности соединения и требует продолжения исследований его терапевтического потенциала.

Токсичность трополонов может существенно различаться в зависимости от конкретного соединения и его концентрации. Было обнаружено, что некоторые производные трополона обладают низкой токсичностью, что делает их пригодными для дальнейшей оценки противоопухолевых свойств. Например, дигидрофураноаллоколхициноиды показали относительно низкую острую токсичность у мышей при внутривенном введении (LD50 ≥ 10 мг/кг) [9].

Однако другие производные трополона могут проявлять более высокий уровень токсичности, что может ограничивать их терапевтическое использование [10]. Диапазон токсичности среди различных соединений трополона подчеркивает важность тщательной доклинической оценки для установления профилей безопасности для каждого конкретного производного.

Заключение

В этом исследовании авторы оценивали гематологические и биохимические показатели крови у самок мышей линии BALB/c nude после многократного перорального введения синтетического производного трополона. Результаты показывают, что исследуемый трополон, введенный в дозах 10, 20 и 30 мг/кг массы тела, не вызывал существенных изменений ни в одном из оцениваемых гематологических или биохимических параметров после 28 дней первого приема исследуемого трополона при его пероральном введении 3 раза в неделю в течение 4 недель.

Данные гематологического исследования позволяют предположить, что соединение не вызывает гематотоксичности и поддерживает нормальные функции и количество клеток крови. Аналогично неизмененные уровни биохимических маркеров указывают на то, что соединение, вероятно, не оказывает гепатотоксического, нефротоксического или панкреатотоксического действия и не нарушает обменные процессы.

Результаты проведенного исследования предоставляют ценную информацию о профиле безопасности синтетического производного трополона, поддерживая его потенциал для дальнейшей доклинической оценки и разработки в качестве противоракового средства. Отсутствие значительных побочных эффектов на критические физиологические процессы подчеркивает перспективность этого соединения в качестве терапевтического кандидата. Будущие исследования должны быть сосредоточены на выяснении механизмов действия, оптимизации режимов дозирования и оценке долгосрочной безопасности и эффективности этого многообещающего соединения.