Inhibitor mitotyczny - Mitotic inhibitor
Mitotyczny inhibitor jest lek, który hamuje mitoza lub podziału komórki. Leki te niszczą mikrotubule , które są strukturami, które oddzielają chromosomy podczas podziału komórki. Inhibitory mitotyczne są stosowane w leczeniu raka , ponieważ komórki nowotworowe są w stanie rosnąć i ostatecznie rozprzestrzeniać się po organizmie ( przerzuty ) poprzez ciągły podział mitotyczny . Zatem komórki rakowe są bardziej wrażliwe na hamowanie mitozy niż normalne komórki. Inhibitory mitotyczne są również wykorzystywane w cytogenetyce (badaniu chromosomów), gdzie zatrzymują podział komórek na etapie, na którym można łatwo zbadać chromosomy.
Inhibitory mitotyczne pochodzą z naturalnych substancji, takich jak alkaloidy roślinne , i zapobiegają mitozie komórek poprzez zakłócanie polimeryzacji mikrotubul, zapobiegając w ten sposób rozwojowi raka. Mikrotubule to długie, podobne do sznurów białka, które przechodzą przez komórkę i przemieszczają elementy komórkowe. Mikrotubule to długie polimery zbudowane z mniejszych jednostek ( monomerów ) tubuliny białkowej . Mikrotubule powstają podczas normalnego funkcjonowania komórki poprzez składanie (polimeryzację) składników tubuliny i są demontowane, gdy nie są już potrzebne. Jedną z ważnych funkcji mikrotubul jest przemieszczanie i oddzielanie chromosomów i innych elementów komórki w celu podziału komórki ( mitozy ). Inhibitory mitotyczne zaburzają składanie i rozkładanie tubuliny do polimerów mikrotubul. Przerywa to podział komórki, zwykle podczas fazy mitozy (M) cyklu komórkowego, kiedy dwa zestawy w pełni uformowanych chromosomów mają rozdzielić się na komórki potomne.
Przykłady inhibitorów mitotycznych często stosowanych w leczeniu raka obejmują paklitaksel , docetaksel , winblastynę , winkrystynę i winorelbinę . Kolchicyna i gryzeofulwina to inhibitory mitotyczne stosowane odpowiednio w leczeniu dny moczanowej i grzybicy paznokci .
Zastosowanie w cytogenetyce
Cytogenetyka , czyli badanie materiału chromosomowego poprzez analizę chromosomów z pasmem G, szeroko wykorzystuje inhibitory mitotyczne. Aby przygotować preparat do badań cytogenetycznych, do badanych komórek dodaje się inhibitor mitotyczny. To zatrzymuje komórki podczas mitozy, podczas gdy chromosomy są nadal widoczne. Gdy komórki zostaną odwirowane i umieszczone 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 pochodzą z cisa pacyficznego , obecnie są sztucznie syntetyzowane. Ich głównym mechanizmem jest zakłócenie funkcji mikrotubul komórki poprzez stabilizację tworzenia się mikrotubul. Mikrotubule są niezbędne do rozmnażania mitotycznego , więc poprzez inaktywację funkcji mikrotubuli komórki taksany hamują podział komórki.
- Paklitaksel system używany w leczeniu raka płuc , raka jajnika , raka piersi i zaawansowanych form mięsaka Kaposiego .
- Docetaksel - stosowany w leczeniu raka piersi, jajnika i niedrobnokomórkowego raka płuc .
Alkaloidy Vinca
Alkaloidy Vinca to aminy produkowane przez halucynogenną roślinę Catharanthus roseus ( barwinek madagaskarski). Alkaloidy Vinca 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 .
- Windyna - 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 .
Podofilotoksyna
Podofilotoksyna pochodząca z jabłoni majowej jest stosowana w leczeniu wirusowych infekcji skóry, a syntetyczne analogi cząsteczki są stosowane w leczeniu niektórych rodzajów raka.
Gryzeofulwina
Gryzeofulwina , pochodząca z gatunku Penicillium, jest inhibitorem mitotycznym stosowanym jako lek przeciwgrzybiczy. Hamuje tworzenie mikrotubul grzybowych
Inni
Glaziovianina A jest zwykle izolowana z liści brazylijskiego drzewa Ateleia glazioviana Baill.