Средство для профилактики рака

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к профилактической онкологии. В качестве средства для профилактики рака использован биостимулятор из торфа - БСТ. Биостимулятор обладает широким спектром антиканцерогенной активности в отношении опухолей различных органов и гистогенеза. Изобретение расширяет ассортимент средств для профилактики рака на основе природных растительных веществ. 3 табл.

Изобретение относится к области медицины, а именно к профилактической онкологии.

Известно использование в качестве средств для профилактики рака агентов, нормализующих процессы дифференцировки клеток, индукторов апоптоза и ингибиторов активации онкогенов (витамин А, ретиноиды, бутират натрия, витамин D, периллил алкоголь, лимонен, ингибиторы фарнезилтрансферазы); нестероидных противовоспалительных средств (индометацин, вольтарен, аспирин, ингибиторы циклооксигеназы-2 и липоксигеназы); модуляторов всасывания, активации и детоксификации канцерогенов (кальций, фенетилизотиоцианат, индол-3-карбинол, урсодиол, олтипраз, N-ацетилцистеин); ингибиторов протеаз (лейпептин, антипаин, эпселон-аминокапроновая кислота); антиоксидантов (бета-каротин и другие каротиноиды, селен, витамин Е, Р-метоксифенол и другие флавоноиды, бутилгидроксианизол); антипролиферативных агентов (альфа-дифторметилорнитин, дегидроэпиандростерон, флуастерон); модуляторов гормонального баланса и активности факторов роста (тамоксифен, экземестан, флутамид, финастерид, изофлавоноиды); корректоров нарушений метилирования ДНК (фолиевая кислота, метионин); циклических нуклеотидов или ингибиторов фосфодиэстеразной активности (циклический АМФ, теофиллин); иммуномодуляторов (интерферон и интерфероногены, пептидные препараты тимуса и эпифиза) [Александров В.А., Беспалов В.Г. Доклиническое и клиническое изучение средств для химиопрофилактики рака: Пособие. СПб. : Эскулап, 1997, 32 с.; Kelloff G.J. Perspectives on cancer chemoprevention research and drug development// Adv. Cancer Res.-2000. Vol. 78.P. 199-334]. Известно средство для профилактики рака в виде калиевой соли глюкаровой и глюкуроновой кислот [патент 2159109 (РФ). Средство для профилактики рака/ В.А. Александров, В.Г. Беспалов, А.С. Петров. Заявл. 29.03.99, 99106294/14. Опубл. в Б.И., 20.11.2000, 32].

Однако все эти средства имеют ограничения для применения в связи с наличием у них побочных эффектов и противопоказаний. Большинство данных средств получены путем химического синтеза, а синтетические агенты, как правило, имеют побочное токсическое действие.

Средства природного происхождения, экстракты пищевых и лекарственных растений обычно не имеют токсического действия и побочных эффектов, что делает их перспективными для использования в профилактической онкологии. Известно применение для профилактики рака экстрактов лекарственного растения женьшеня [Bespalov V. G., Alexandrov V.A., Limarenko A.Yu. et al. Chemoprevention of mammary, cervix and nervous system carcinogenesis in animals using cultured Panax ginseng drugs and preliminary clinical trials in patients with precancerous lesions of the esophagus and endometrium// J. Korean Med. Sci.2001. Vol. 16 (Suppl.).P. 42-53]. Известны комплексные средства для профилактики рака, полученные из биологически активных веществ бурых морских водорослей: кламин, фитолон, фукус, а также хвои сосны и ели: феокарпин [патент 2031654 (РФ). Средство "Фитолон" и "Фитолон-М" для профилактики злокачественных новообразований/ А.С. Барчук, М.Л. Гельфонд, В.Б. Некрасова, Т.В. Никитина, В. Т. Курныгина, Е.С. Лебедева, Л.Н. Данилов, А.И. Фрагина, Б.В. Васильев. Заявл. 18.05.93, 93019881. Опубл. в Б.И., 1995, 9, патент 2034560 (РФ). Средство для профилактики рака "Кламин"/ В.Б. Некрасова, Т.В. Никитина, В.Т. Курныгина, А.И. Фрагина, В.Г. Беспалов, В.А. Вайнштейн, В.В. Иванова. Заявл. 18.05.93, 93019880. Опубл. в Б.И., 1995, 13, патент 2082423 (РФ). Средство для профилактики рака/ В.Б. Некрасова, Т.В. Никитина, В.Г. Беспалов, В.Т. Курныгина, А. И. Фрагина, В. А. Вайнштейн, В.В. Иванова. Заявл. 12.04.94, 94011498. Опубл. в Б.И., 1997, 18, патент 2116798 (РФ). Средство для профилактики рака "Фукус"/ В. Б. Некрасова, В.Г. Беспалов, Т.В. Никитина, В.Т. Курныгина. Заявл. 25.10.95, 95118321. Опубл. в Б.И., 1998, 22].

Хотя перечисленные комплексные средства практически нетоксичны и не имеют побочных эффектов и противопоказаний, их недостатками являются трудность стандартизации в связи с большим количеством действующих биологически активных веществ, а также ограниченность природных источников сырья и его дороговизна.

Профилактическая онкология нуждается в новых средствах для профилактики рака, лишенных вышеперечисленных недостатков, т.е. обладающих высокой эффективностью и отсутствием побочных и токсических эффектов, возможностью стандартизации, доступностью.

Наиболее близким прототипом к предлагаемому изобретению является применение для профилактики рака отрубей пшеницы. Отруби пшеницы примерно на 50% состоят из пищевых волокон - природных полимеров: целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины, лигнин; а также содержат комплекс эссенциальных макро- и микроэлементов, витамины группы В; в экспериментальных, эпидемиологических и клинических исследованиях препятствуют возникновению и развитию рака толстой кишки и молочной железы [Ferguson L.R., Harris P.J. Protection against cancer by wheat bran: role of dietary fibre and phytochemicals// Eur. J. Cancer Prev. 1999, Vol. 8. P. 17-25]. В нашем эксперименте отруби пшеницы тормозили возникновение и развитие опухолей молочной железы и толстой кишки, индуцированных у крыс по схеме многоорганного канцерогенеза с помощью интрамаммарных инъекций и интраректальных инсталляций N-метил-N-нитрозомочевины [Беспалов В. Г. , Аксенов А.В., Овсянников А.И. и др. Экспериментальная и клиническая апробация биологически активных добавок к пище "Фибропан" и "Фибропан-кальций"// В кн.: Изучение и применение лечебно-профилактических препаратов на основе природных биологически активных веществ/ Под ред. В.Г. Беспалова и В. Б. Некрасовой. СПб.: Эскулап, 2000. С. 120-129]. Недостатками прототипа является то, что антиканцерогенное действие отрубей пшеницы ограничено только новообразованиями толстой кишки и молочной железы; их можно использовать для профилактики рака только перорально; отруби пшеницы вызывают повышенное газообразование в кишечнике, при длительном применении выводят из организма и вызывают дефицит кальция, магния, железа, цинка и других эссенциальных микронутриентов, могут приводить к диарее, противопоказаны при язвенной болезни; химический состав отрубей пшеницы многоокомпонентный и непостоянный, что затрудняет их стандартизацию.

Задачей изобретения является расширение ассортимента средств для профилактики рака на основе природных растительных веществ, но лишенных вышеперечисленных недостатков.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве средства для профилактики рака использован биостимулятор из торфа - БСТ. Применение биостимулятора из торфа - БСТ для профилактики рака ранее было неизвестно и является новым.

БСТ получают из сфагнового верхового торфа по методике, разработанной в НИИ торфяной промышленности г. Санкт-Петербурга [авторское свидетельство 614782 (СССР). Способ получения биостимуляторов из торфа/ Е.Ф. Майкова, Г.П. Тихомиров. - Заявл. 06.12.76. Опубл. в Б.И., 1978, 26]. Исходный торф подвергается щелочному гидролизу, полученная торфяная суспензия далее окисляется кислородом воздуха при повышенных температуре и давлении, продукты нейтрализуются кислотой и осаждаются, после их модификации получают БСТ. Химическое название БСТ-оксигумат торфяной, относящийся к классу высокомолекулярных органических полимеров, представляет собой продукт черного или темно-коричневого цвета, без запаха и вкуса, нелетучий, хорошо растворимый в щелочах и спиртах, не растворимый в кислотах и воде [Маякова Е.Ф., Полькин Г. Б., Иссат Т.Г. Технологический процесс производства биостимуляторов роста на Бокситогорском биохимическом заводе// Труды ВНИИТП.-1987, вып. 59, с. 83-88]. БСТ - высокомолекулярное органическое соединение с молекулярной массой от 10000 до 40000, характеризуется наличием функциональных групп: СООН, СН₃О, СН₂, ОН (спиртовые и фенольные); элементный состав, %: С - 55-60, Н - 5-6, N - 1,5-2,3, О - 30-38. В состав молекулы БСТ входят многоядерные конденсированные ароматические структуры; периферийная часть молекулы БСТ представлена системой боковых цепочек алифатической структуры; азот в молекуле представлен, в основном, в гетероциклических фрагментах и в небольшом количестве в периферийной части алифатических структур. БСТ содержит эссенциальные микроэлементы, в % на сухое вещество: медь 0,07; цирконий 0,05; марганец, никель, хром, цинк по 0,01; ванадий, титан по 0,003; молибден 0,001.

Проведена токсикологическая оценка БСТ [Фармакотоксикологические обоснования применения продуктов переработки торфа в рационах сельхозживотных и птиц. Отчет о НИР 1/35. гос. регистрации 01.86.0002100/ Павлов П.А., Гумилевский В. П., Антонова В.А. и др. Л.: Ленинградский ветеринарный институт, 1988, 25 с.]. Однократное введение внутрь белым крысам, белым мышам и цыплятам БСТ в дозах от 0,01 до 0,9 г/кг массы тела (максимальная доза в 90 раз превышала терапевтическую) остротоксического действия не оказывало. Проведено изучение хронической токсичности БСТ на белых крысах, которым в течение 24 месяцев скармливали БСТ в ежедневной дозе 0,01 и 0,1 г/кг массы тела. Гемоглобин, эритроциты и лейкоциты крови, общий белок, глюкоза, азот, холестерин, фосфор неорганический, общий кальций, общие липиды, бета-липопротеиды и ферментативная активность сыворотки крови в контрольной и двух опытных группах были примерно одинаковыми. Взвешивание массы внутренних органов и гистологическое исследование органов не выявило различий у контрольной и опытных групп. Таким образом, БСТ в терапевтической дозе и в дозе, в 10 раз превышающей терапевтическую, не проявлял хронической токсичности у крыс. Выявлено, что средний прирост массы тела крыс, получавших БСТ в дозе 0,01 г/кг массы тела, был выше, чем у контрольных животных. Проведена оценка эмбриотоксического действия БСТ на белых крыс. Крысам в течение 3 месяцев до беременности и в период всей беременности скармливали БСТ в дозе 0,01 и 0,1 г/кг массы тела. Опыты были проведены на животных 5 поколений. Установлено, что БСТ в терапевтической дозе и в дозе, в 10 раз превышающей терапевтическую, не оказывает токсического действия на воспроизводительные функции, не влияет на процесс оплодотворения, течение беременности и эмбриональное развитие плода, не обладает тератогенным действием.

Известно применение БСТ в качестве добавки к рационам крупного рогатого скота, свиней и цыплят-бройлеров в целях повышения общей неспецифической резистентности, улучшения обмена веществ, ростстимулирующего действия и увеличения продуктивности [Временное наставление по применению стимулятора роста из торфа для повышения продуктивности животных. Государственная комиссия Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам, письмо 034-70 от 9.04.91, одобрено Ветфармсоветом 20.02.90]. Проведено изучение специфической активности БСТ как у лабораторных, так и у сельскохозяйственных животных: крупный рогатый скот (бычки и телочки), свиньи, цыплята-бройлеры, норки [Результаты экспериментальных исследований по изучению влияния стимулятора роста из торфа БСТ на рост, продуктивность и физиологическое состояние организма животных и птицы. Отчет о НИР/ Башкиров Б.А., Воробьев В.В., Хохрин С. Н. Л. : Ленинградский ветеринарный институт, 1989.-105 с.]. Установлено, что терапевтическая доза БСТ составляет 0,01 г/кг массы тела животного в день. Скармливание животным БСТ в данной дозе увеличивает прирост веса тела, улучшает перевариваемость питательных веществ, повышает воспроизводительные функции, улучшает показатели меха норок. Выявлено, что БСТ препятствует нитратному токсикозу у цыплят. Анализ гематологических, биохимических и патоморфологических данных показал, что применение БСТ в качестве кормовой добавки в суточной дозе 0,01 г/кг массы тела не оказывает отрицательного действия на сельскохозяйственных животных.

Известно применение БСТ в качестве стимулятора роста волос [патент 2045948 (РФ). Стимулятор роста волос/ В.Б. Некрасова, Т.В. Никитина, Г.Б. Полькин, И.А. Мошкалова, А.В. Мошкалов. Заявл. 29.12.92, 920014894. Опубл. в Б. И. 1995, 29] . Использование лосьона для волос, содержащего БСТ в концентрации от 0,02 до 1%, оказывало профилактическое и лечебное действие при повышенном выпадении волос и облысении у человека [Мошкалова И.А., Мошкалов А. В. Лосьон для волос "Стимул" и его использование// В кн.: Изучение и применение лечебно-профилактических препаратов на основе природных биологически активных веществ/ Под ред. В.Г. Беспалова и В.Б. Некрасовой. СПб.: Эскулап, 2000. С. 438-440].

БСТ нами впервые использован в качестве антиканцерогенного агента для профилактики рака. Антиканцерогенное действие БСТ, по-видимому, обусловлено адаптогенными, антиоксидантными и иммуностимулирующими механизмами.

Ниже приведены примеры использования БСТ для профилактики рака.

Пример 1. Применение БСТ для профилактики индуцированных опухолей молочной железы у крыс У крыс-самок ЛИО индуцировали опухоли молочной железы с помощью интрамаммарных инъекций N-метил-N-нитрозомочевины (МНМ, Sigma, USA). В возрасте 3 месяца крысам вводили однократно МНМ в ткань всех 12 молочных желез, по 1 мг МНМ на железу в 0,1 мл физиологического раствора. Через 1 неделю после воздействия МНМ крыс разделили на 2 группы. В контрольной группе 27 животных получали до конца эксперимента обычную питьевую воду. В опытной группе 27 крысам давали до конца эксперимента БСТ, который добавляли в питьевую воду в концентрации 100 мг/л в 0,5% растворе пищевой соды (NаНСО₃), что в пересчете на суточное потребление составляет 0,01 г/кг массы тела. Животные сравниваемых групп содержались в одинаковых условиях, получали стандартный лабораторный корм. Эксперимент заканчивали через 12 месяцев от введения МНМ, оставшихся в живых животных забивали парами эфира. Всех павших и забитых животных подвергали полной аутопсии. Опухоли молочной железы подвергали стандартной гистологической обработке с окраской гематоксилин/эозином и анализировали при световой микроскопии. Результаты эксперимента обрабатывали статистически с использованием критериев t (Стьюдента) и χ². Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, БСТ при пероральном применении статистически достоверно по сравнению с контрольной группой уменьшал частоту опухолей молочной железы на 29,7% и их множественность на 40,2%.

Пример 2. Применение БСТ для профилактики индуцированных опухолей легких у крыс У крыс-самцов ЛИО индуцировали опухоли легких с помощью интратрахеальных инстилляций 3-метилхолантрена (MX, Fluk A.G., Buck S.G., Switzerland). В возрасте 3 месяца крысам вводили однократно MX в легкие. Животным под эфирным наркозом производили операцию трахеотомию, проткнув трахею иглой шприца, впрыскивали интратрахеально (на вдохе) 5 мг MX в 0,2 мл суспензии 0,2% желатина в физиологическом растворе. Через 2 недели после воздействия MX крыс разделили на 2 группы. В контрольной группе 30 животных получали до конца эксперимента обычную питьевую воду. В опытной группе 30 крысам давали до конца эксперимента БСТ, который добавляли в питьевую воду в концентрации 100 мг/л в 0,5% растворе пищевой соды (NaНСО₃), что в пересчете на суточное потребление составляет 0,01 г/кг массы тела. Животные сравниваемых групп содержались в одинаковых условиях, получали стандартный лабораторный корм. Эксперимент заканчивали через 9 месяцев от введения MX, оставшихся в живых животных забивали парами эфира. Всех павших и забитых животных подвергали полной аутопсии. Опухоли легких подвергали стандартной гистологической обработке с окраской гематоксилин/эозином и анализировали при световой микроскопии. Результаты эксперимента обрабатывали статистически с использованием критерия χ². Результаты эксперимента представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, БСТ при пероральном применении статистически достоверно по сравнению с контрольной группой уменьшал частоту опухолей легких на 26,6%.

Пример 3. Применение БСТ для профилактики индуцированных опухолей шейки матки и влагалища у мышей У мышей-самок SHR индуцировали опухоли шейки матки и влагалища с помощью внутривлагалищных аппликаций 7,12-диметилбенз(а)антрацена (ДМБА, Sigma, USA). С возраста 2 месяца мышам вводили внутривлагалищно полиуретановые тампоны, смоченные 0,1% раствором ДМБА в триэтиленгликоле, 2 раза в неделю в течение 6 недель. Суммарная доза канцерогена составила 300 мкг на мышь. По окончании воздействия ДМБА мышей разделили на 2 группы. В контрольной группе 50 животных до конца эксперимента дополнительным воздействиям не подвергали. В опытной группе 50 мышам до конца эксперимента проводили внутривлагалищные аппликации полиуретановыми тампонами, смоченными 2% раствором БСТ в 0,5% растворе NаНСО₃, 2 раза в неделю в течение 4,5 месяцев. Животные сравниваемых групп содержались в одинаковых условиях, получали стандартный лабораторный корм. Эксперимент заканчивали через 6 месяцев от начала введения ДМБА, животных забивали парами эфира и подвергали полной аутопсии. Опухоли шейки матки и влагалища подвергали стандартной гистологической обработке с окраской гематоксилин/эозином и анализировали при световой микроскопии. Результаты эксперимента обрабатывали статистически с использованием критерия χ². Результаты эксперимента представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, БСТ при местном применении статистически достоверно по сравнению с контрольной группой уменьшал частоту опухолей шейки матки и влагалища на 38%.

Таким образом, БСТ при пероральном применении эффективно тормозил возникновение и развитие опухолей молочной железы и легких, а при местном применении - опухолей шейки матки и влагалища, индуцированных химическими канцерогенами у лабораторных животных.

Предлагаемое для профилактики рака средство БСТ выгодно отличается от аналогов рядом преимуществ: во-первых, более широким спектром антиканцерогенной активности в отношении опухолей различных органов и гистогенеза; во-вторых, огромными запасами доступного и дешевого сырья для производства БСТ-торфа; в-третьих, простой методикой получения БСТ из торфа; в-четвертых, возможностью стандартизации БСТ, так как он представляет из себя высокомолекулярное химическое соединение - оксигумат торфяной; в-пятых, возможностью как перорального, так и местного использования; в-шестых, отсутствием побочного и токсического действия.

Формула изобретения

Средство для профилактики рака на основе природных растительных веществ, отличающееся тем, что использован биостимулятор из торфа - оксигумат торфяной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3