Химиотерапевтические препараты являются лекарствами, которые используют в онкологии, чтобы противостоять развитию опухолей. Как они классифицируются? Каков механизм действий? И каковы побочные эффекты химиотерапии?
Что такое химиотерапевтические препараты
В общем смысле, термин химиотерапия используется как синоним противоопухолевых препаратов. На самом деле, это не совсем правильно, поскольку противоопухолевые или антибластические агенты, это только один из классов, принадлежащих к этой большой семье. Также сюда входят другие агенты, которые действуют против бактерий (антибиотики), грибков (противогрибковые препараты), вирусов (противовирусные) и вредителей различного рода.
Все химиотерапевтические препараты используются в онкологии с целью противодействия роста новообразований, способствованию ремиссии и сохранению эффекта лечения в течение долгого времени.
Злокачественные опухоли являются аномальными новообразованиями, клетки которых размножаются чрезмерно и несогласованно, несмотря на исчезновение стимулов, приведших к возникновению новообразования.
В частности, эти препараты являются терапией выбора для опухолей небольших размеров (хорошо васкуляризированных и, следовательно, легко доступных препарату). А также используются как поддержка в лечении более обширных опухолей:
- вводят при лучевой терапии для повышения чувствительности злокачественных клеток к радиации;
- вводят перед операцией, чтобы исключить регресс опухоли;
- и, наконец, помогают уничтожить небольшие метастазы опухоли в удаленных от первоначального места.
Режим и время приема химиотерапевтических лекарств
Как правило, специалист назначает одновременный циклический приём двух или более лекарств, чтобы оптимизировать их эффективность против опухоли (так как препараты действуют в синергии) и, в то же время, уменьшить появление нежелательных эффектов и лекарственной устойчивости (преимуществом синергетического эффекта является возможность использования более низких доз).
Введение химиотерапевтических препаратов осуществляется путем инъекций (внутривенно, внутримышечно) или, как это часто бывает, путём внутривенной инфузии (капельница). По сравнению с инъекциями, последний указанный путь позволяет регулировать количество лекарства, которое поступает за единицу времени, ограничивая повреждения вены и снижая проявления побочных эффектов (тошнота и рвота).
Другой путь введения – полость рта: различные препараты, в том числе капецитабин, гидроксимочевина и мелфалан, могут быть приняты в виде таблеток, так как хорошо всасываются в кишечнике.
Альтернативные пути введения химиотерапииХотя наиболее широко используется капельница, она не всегда является наиболее подходящим путём для введения лекарства; в случае опухолей локализованных на определенных органах лучше прибегнуть к другим путям, вводя препарата непосредственно в орган-мишень:
|
Подготовка химиотерапии должна быть выполнена в лаборатории, квалифицированным персоналом и с защитой от контакта с препаратом.
Цикл химиотерапии, продолжительность которого может варьироваться от одного до нескольких дней подряд, будет повторяться с промежутком в несколько недель, чтобы дать время здоровым клеткам – также страдающим от лекарств – оправиться.
Классификация противоопухолевых лекарств
Категория химиотерапевтических противоопухолевых лекарств весьма неоднородна, как по химической структуре, так и по механизму действия, но именно на основании последнего обычно классифицируют препараты.
Понимание того, как они действуют, позволяет онкологу определить, какие препараты лучше всего работают против конкретной опухоли, в какой дозировке и время приема, а также прогнозировать негативные последствия.
Принимая во внимание этот критерий, мы можем разделить противоопухолевые препараты на:
- Цитотоксические препараты. Они способны влиять на жизненный цикл клеток, подавляя способность к росту, пролиферации и выживанию.
- Препараты направленного действия. Вещества, которые избирательно действуют на клетки организма.
Традиционные цитотоксические лекарства
Они включает весь ряд классических противоопухолевых лекарств, которые влияют на клеточный цикл: ряд этапов развития, через которые проходят здоровые и раковые клетки.
Мы можем суммировать различные этапы развития клетки следующим образом:
|
Цитотоксические лекарства действуют на клетки в пролиферативной фазе, которые представляют только часть раковых клеток.
В опухоли, на самом деле, сосуществуют:
|
Так как в очагах поражения присутствуют миллиарды клеток, а цитотоксические препараты убивают меньше 99%, очень важно вводить эти препараты в несколько циклов, чтобы удалить как можно больше клеток.
Цитотоксические препараты, именно из-за механизма их действия, не в состоянии различать раковые и здоровые клетки. Поэтому важно чередовать химиотерапию с периодами восстановления, чтобы не повредить чрезмерно здоровые ткани.
В отношении клеточного цикла цитотоксические препараты можно классифицировать на:
- нефазные лекарства, которые могут влиять на любой момент цикла развития клетки (эффект зависит от дозы);
- фазозависимые препараты, они влияют на определенные этапы. В этом случае ответ не является дозозависимым.
Нефазные цитотоксические препараты |
Фазозависимые цитотоксические препараты |
---|---|
Алкилирующие агенты: азотистый иприт, этилендиамины и метилмеламины, алкилсульфонаты, нитрозубы, триазены. |
G1-зависимый: аспарагин. |
Платиновые координационные комплексы: цисплатин, оксалиплатин и карбоплатин. |
S-зависимые: антиметаболиты, гидроксимочевина, производные подофиллотоксина и камптотецина. |
Противоопухолевые антибиотики: антрациклины и дактиномицин. |
G2-зависимые: блеомицин. |
Алкилирующие цитотоксические агенты
Особенностью этих препаратов является связывание с нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК) и белками, повреждая их; таким образом, не только предотвращается рост и размножение клеток, но и запускается процесс «самоуничтожения» (апоптоз).
Препараты алкилирующего типа подразделяются на шесть групп, взависимости от структуры и целей применения:
Препараты алкилирующего |
---|
|
Этиленимины и метилмеламин: используются в терапии некоторых твердых опухолей (яичников, молочной железы и мочевого пузыря).
|
Производные метилгидразина. Используется только прокарбазин, который преобразуется в особу активную форму, попав в печень. Поскольку обладает сильной мутагенной и канцерогенной способностью, его использование ограничено лимфомой Ходжкина, в сочетании с меклометамином, винкристином и преднизоном. |
Алкилсульфонаты. Бусульфан используется при хроническом миелоидном лейкозе с целью снизить количество белых кровяных клеток. |
Нитрозомовая кислота: благодаря своим структурным особенностям, эти препараты проникают через гематоэнцефалический барьер и накапливаются в нервной системе, что делает их важными для лечения опухолей головного мозга.
|
Триазены: находят применение в лечении меланом, а также лимфомы Ходжкина и злокачественной глиомы.
|
Платиновые координационные комплексы
Цисплатин, карбоплатин и оксалиплатин – противоопухолевые препараты широкого спектра действия. Механизм действия подобен алкилирующим препаратам: проникнув в клетки, они гидратируются и приобретают сильно реактивный вид – связываются с одной или с обеими нитями ДНК; в результате блокируются процессы дублирования и транскрипции нуклеиновой кислоты, возникают ошибки в синтезе белка, и включается механизм, который приводит к апоптозу клетки.
Платиновые координационные комплексы |
---|
|
Антиметаболиты
Антиметаболиты блокируют клетки в S-фазе, то есть репликацию ДНК, подменяя базовые субстраты синтеза этой нуклеиновой кислоты.
Можем классифицировать их на две основные группы:
- Аналоги фолиевой кислоты или антифоны. Препараты имеют структуру, очень похожую на фолиевую кислоту (витамин B9), необходимый для синтеза нуклеотида TMP (тимидин-5-монофосфат или тимидилат) и, следовательно, ДНК. Неотличимые от фолиевой кислоты, аналоги преобразуются в токсические метаболиты, которые блокируют синтетаз тимидилата и, следовательно, дублирование генетического материала. Клетки перестают работать и развивается апоптоз.
- Аналоги азотистых оснований. Азотистые основания являются фундаментальными для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Аналоги приводят к синтезу аберрантных нуклеотидов, которые блокируют репликацию генетического материала, его транскрипцию (передачу генетической информации от ДНК к РНК) и синтез белков, что является основой выживания клетки.
Антиметаболиты |
---|
Аналоги фолиевой кислоты: препараты с широким спектром действия, которые используются как при лечении твердых опухолей, так и жидких (рак крови).
|
Аналоги азотистых оснований: они дополнительно делятся на аналоги пиримидинов, эффективных против твердых опухолей, и аналоги пуринов, активных против жидких опухолей. Аналоги пиримидинов:
Аналоги пуринов:
|
Гидроксимочевина
Гидроксимочевина затрудняет получение дезоксинуклеотидов (единиц ДНК) из рибонуклеотидов (единиц РНК), катализируемых ферментами рибонуклеотид дифосфатредуктазы.
Препарат используется в комбинации с лучевой терапией или с другими химиотерапевтическими средствами.
L-аспарагин
L-аспарагин – это фермент, который расщепляет аспарагин (заменимая аминокислота) до аммиака и аспарагиновой кислоты, использование которых основано на том факте, что раковые клетки поглощают аминокислоты из крови, поскольку не в состоянии производить собственные.
L-аспарагин, таким образом, лишает эти клетки основного компонента для синтеза белков, блокируя их в фазе G1.
Противоопухолевые антибиотики
Являются антибиотиками природного происхождения, которые – из-за выраженной токсичности – не могут использоваться в качестве бактерицидных средств.
За исключением блеомицина, который активен в зависимости от стадии роста, все остальные имеют действие, независимо от рассматриваемой стадии.
Противоопухолевые антибиотики |
---|
Блеомицин (A2 и B2). Вырабатываемый стрептококками, блеомицин повреждает ДНК через механизм, который включает образование свободных радикалов (окислительный стресс). Раковые клетки блокируются в фазе G2 с серьезными хромосомными изменениями. Используется в лечении плоскоклеточного рака шейки матки, лимфомы Ходжкина и рака зародышевых клеток яичек. |
Дактиномицин. Препарат, продуцируемый Streptomyces parvulus, способен интеркалировать двойную спираль и взаимодействовать с парой цитозин-гуанин; это ведёт к деформации конструкции, что предотвращает дублирование и транскрипцию ДНК, а также ферментативную фрагментацию нитей. Препарат способен вылечить опухоль Вильмса у детей и рабдомиосаркому, когда используется в сочетании с лучевой терапией, хирургией или другими препаратами (винкристин, циклофосфамид). |
Антрациклины: Эти лекарства также получают от рода Streptomyces. Они повреждают генетический материал через окислительный стресс (например, блеомицин), деформацию двойной спирали и её фрагментацию (как дактиномицин). Относятся к числу противоопухолевых препаратов, которые могут быть использованы как для лечения твердых опухолей (доксорубицин), так и жидких опухолей (даунорубицин).
|
Ингибиторы топоизомераз
Производные камптотецина и подофиллотоксина – останавливают клеточное развитие в S-фазе, путём ингибирования топоизомеразы 1 и 2 (основные ферменты репликации, транскрипции и репарации ДНК).
Связанная с ДНК топоизомераза разрезает одну из двух нитей так, что вторая может пройти через место разрыва. Как только это произойдет, фермент устраняет разрыв и отрывается от нуклеиновой кислоты, позволяя реплицировать две нити отдельно.
Вышеперечисленные препараты связываются с ферментом, не давая восстановить нить, и как следствие – накопление фрагментов ДНК и последующую гибель клеток.
Ингибиторы топоизомераз |
---|
Производные камптотецина – применяются в лечении твердых опухолей:
|
Производные подофиллотоксина – используются при лимфомах, лейкемии и некоторых твердых опухоляз:
|
Лекарства последнего поколения – целевая терапия рака
Здесь мы опишем самые современные противораковые препараты, которые влияют на клетки, имеющие особые характеристики: аномальная экспрессия некоторых генов, низкая степень дифференцировки, наличие антигенов или изменений гормональной секреции.
Целевая противопухолевая терапия |
---|
Модуляторы биологической реакции: положительно влияют на реакцию организма против опухоли – прямым путём (дифференцирующие агент) или косвенно (иммунотерапия).
|
Ингибиторы тирозинкиназы: действуют на клетки с измененными тирозинкиназами, вызывая клеточную пролиферацию.
|
Гормональные препараты: модулируют выработку половых гормонов, участвующих в генезисе некоторых злокачественных новообразований.
|
Бисфосфонаты: лекарства, обычно используемые при лечении остеопороза, поскольку противодействуют разрушению костной ткани, опосредованного остеокластами. Было показано, что различные бисфосфонаты золедроновой кислоты активны против костных опухолей. |
Побочные эффекты противоопухолевой терапии
Для полноты картины о химиотерапии, мы не можем не поговорить о побочных реакциях, связанных с терапией. Они чрезвычайно разнообразны в зависимости от особенностей пациента и применяемого лекарства: как мы уже упоминали, риск побочных эффектов выше в случае цитотоксических препаратов, которые мало избирательны и имеют продленные сроки приема.
Большая часть из этих реакций обусловлена токсичным действием на ткани, такие как костный мозг и эпителий.
- Стоматит. Антиметаболиты и антибиотики могут вызвать раздражение слизистой оболочки полости рта, вызывая появление жжения, покраснение, иногда небольших язв. Это характерная картина стоматита, появляется через 4-5 дней и может длиться до трёх недель, срок, в течение которого пациент должен особо тщательно следить за гигиеной полости рта (использование мягкой щетины и зубной нити) и потреблять свежие продукты, не вызывающие раздражение.
- Потеря вкуса и обоняния из-за повреждений вкусовых и обонятельных рецепторов. Эти симптомы могут появиться уже после первого приема и сохраняются на протяжении всей терапии.
- Тошнота и рвота. Почти все из противоопухолевых препаратов имеют этот побочный эффект, так как раздражают слизистую оболочку желудка или стимулируют центры рвоты, расположенные в продолговатом мозге. Они могут появиться уже через несколько минут после начала терапии (острые симптомы), либо через несколько дней (симптомы задержки), иногда даже до начала химиотерапии у тревожных людей (опережающие симптомы); в любом случае, исчезают в течение двух дней. Противорвотные средства назначают в комбинации с противоопухолевыми препаратами, чтобы предотвратить эти эффекты.
- Понос или запор. Изменения в кишечном транзите могут появляться в результате использования некоторых антиметаболитов и противоопухолевых антибиотиков, которые раздражают слизистую оболочку кишечника. Помимо правильного питания, следует применять антидиарейные или слабительные средства.
- Алопеция и ломкость ногтей. Различные препараты, в том числе циклофосфамид, дакарбазин, винбластин, таксаны и эпиподофиллотоксины, могут оказывать токсические эффекты на уровне прорастающего слоя ногтей и волос, делая их ломкими и склонными к выпадению. Алопеция появляется после одной/двух недель химиотерапи и является обратимой.
- Дерматоз. Сухость и кожные заболевания, может также появиться гиперпигментация и эритема в случае фотосенсибилизирующих препаратов (блеомицин, бусульфан, метотрексат). В этих случаях необходимо использовать кремы с высоким фактором защиты, мягкие моющие средства и увлажняющие и успокаивающие.
- Миелодепрессия. Токсичность для костного мозга является общей для всех противоопухолевых препаратов, хотя эффекты более выраженным в случае алкилирующих агентов: эти препараты снижают количество белых кровяных телец уже через 6 дней, а время восстановления составляет две/три недели. Разрушение стволовых клеток костного мозга может проявляться лейкопенией (снижение лейкоцитов), анемия (снижение эритроцитов в крови) и тромбоцитопения (снижение тромбоцитов).
- Лихорадка. Появляется, как следствие лейкопении, которая повышает восприимчивость организма к инфекциям; если температура тела превышает 38°C и сопровождается ознобом и/или поносом, кашлем, болью в области ввода катетера, нарушениями мочеиспускания, необходимо вызвать врача.
- Усталость. Общий симптом для всех онкологических больных, усталость может быть связана с действием самого препарата, уменьшением числа красных кровяных телец или просто психологическим фактором.
- Кровотечение. Снижение тромбоцитов, циркулирующих в крови, приводит к разжижению крови, увеличивая предрасположенность к кровотечениям. В случае внезапного кровотечения, длящегося более десяти минут, крови в кале, в моче или рвоты с кровью, наличии петехий на пальцах рук и ног, – необходимо обратиться к врачу.
- Кардиомиопатии. Сердечная токсичность типична для препаратов антрациклинового ряда, которые повреждают миокарда через механизм образования свободных радикалов и активации апоптоза. Уже в острой стадии заболевания могут наблюдаться обратимые аритмии, в то время как длительное введение приводит к сердечной недостаточности с уровнем смертности в 50%.
- Нефротоксичность и уротоксичность. Цисплатин и ифосфамид особенно токсичны для почек, так как повреждают его функциональные единицы (нефроны), что приводит к почечной недостаточности у 30-33% пациентов; циклофосфамид имеет выраженную токсичность на уровне мочевого пузыря, вызывая геморрагический цистит (воспаление слизистой оболочки с потерей крови). Эти эффекты могут быть предотвращены хорошей гидратацией (вливание физиологического раствора до, во время и после лечения), при одновременном назначении местных препаратов, которые нейтрализует токсические метаболиты ифосфамида и циклофосфамида.
- Вторичные лейкозы. Кажется парадоксальным, но некоторые антибластические препараты (особенно, прокарбазин и темозоломид) вызывают опухоли. У 5% пациентов в течение четырех лет может появиться лейкоз, которому предшествую изменения костного мозга. Это связано с тем, что лекарства почти незаметно изменяют ДНК и ошибка сохраняется при репликации.
Информация, содержащаяся в данном документе, представлены только для ознакомления и не заменяет отношений между врачом и пациентом.