Metamizol w terapii nowotworowej – wyniki badań eksperymentalnych

Jak przebiegało badanie eksperymentalne?

Badanie eksperymentalne przeprowadzone na komórkach K562 (linia komórkowa przewlekłej białaczki szpikowej) wykazało, że metamizol indukuje apoptozę tych komórek. Badacze podjęli się analizy efektów metamizolu w kontekście jego kontrowersyjnego profilu bezpieczeństwa związanego z ryzykiem agranulocytozy oraz potencjalnego działania przeciwnowotworowego.

Badana populacja obejmowała komórki K562 pozyskane z niemieckiej kolekcji mikroorganizmów i hodowli komórkowych. Komórki hodowano w medium RPMI-1640 z 10% FBS oraz antybiotykami w standardowych warunkach (37°C, 5% CO₂, atmosfera wilgotna). Eksperyment obejmował grupy kontrolne oraz grupy poddane działaniu metamizolu w stężeniach 1, 10, 50, 100 i 200 µM, z oceną efektów po 24 i 48 godzinach ekspozycji.

Czy metamizol wykazuje działanie antyproliferacyjne i apoptozyjne?

Wyniki badania wskazują na istotne działanie antyproliferacyjne metamizolu na komórki K562, co zostało potwierdzone kilkoma komplementarnymi metodami. Test MTT wykazał znaczące zmniejszenie proliferacji komórek przy stężeniach od 10 µM wzwyż, zarówno po 24, jak i 48 godzinach ekspozycji. Wartości IC₅₀ metamizolu obliczono na 117,5 ± 1,13 µM dla 24-godzinnej i 111,2 ± 2,26 µM dla 48-godzinnej ekspozycji. Co ciekawe, przy niższych stężeniach (1, 10 i 50 µM) zaobserwowano wzrost proliferacji po 48 godzinach w porównaniu do 24 godzin, podczas gdy przy wyższych stężeniach (100 i 200 µM) efekt był odwrotny, co sugeruje zależność czasową i dawkową działania leku.

Analiza cytometrii przepływowej z barwieniem Annexin V/PI wykazała istotny spadek odsetka komórek żywych przy stężeniach 50 i 100 µM, z jednoczesnym wzrostem populacji komórek we wczesnej i późnej fazie apoptozy. Interesującym odkryciem było przejście komórek z wczesnej fazy apoptotycznej (po 24h) do późnej fazy apoptotycznej (po 48h), co sugeruje progresję procesu apoptotycznego w czasie. Ponadto, przy stężeniu 100 µM zaobserwowano zwiększoną ekspresję proapoptotycznego białka Bax (fold change po 24h: 2,08 ± 0,09; po 48h: 2,67 ± 0,1) oraz zmniejszoną ekspresję antyapoptotycznego białka Bcl-2 (fold change po 24h: 0,29 ± 0,04; po 48h: 0,24 ± 0,04), co potwierdza aktywację szlaku apoptotycznego. Stosunek Bax/Bcl-2 wzrósł znacząco przy stężeniu 100 µM (7,21 ± 0,82 po 24h i 11,24 ± 1,87 po 48h), co jest uznawane za istotny wskaźnik aktywacji apoptozy.

Pomiar aktywności kaspazy-3 metodą ELISA wykazał znaczący wzrost jej stężenia w komórkach traktowanych metamizolem w dawkach 50 µM (24h: 3,04 ± 0,12; 48h: 3,09 ± 0,09 mIU/mL) i 100 µM (24h: 3,51 ± 0,14; 48h: 3,87 ± 0,08 mIU/mL) w porównaniu do grupy kontrolnej (24h: 1,62 ± 0,07; 48h: 1,60 ± 0,05 mIU/mL). Statystycznie istotną różnicę między ekspozycją 24- i 48-godzinną zaobserwowano tylko przy stężeniu 100 µM, co potwierdza zależność efektu od czasu ekspozycji i stężenia leku.

Dodatkowo, ocena mikroskopowa komórek barwionych metodą Giemsy wykazała drastyczne zmniejszenie liczby komórek w fazie mitotycznej przy wyższych stężeniach metamizolu. W grupie kontrolnej odsetek komórek w mitozie wynosił 8 ± 1,3% po 24h i 8,63 ± 1,6% po 48h, podczas gdy w grupach traktowanych 50 µM (24h: 3,25 ± 1,04%; 48h: 3,38 ± 1,06%) i 100 µM (24h i 48h: 1,38 ± 0,92%) metamizolu zaobserwowano znaczący spadek tego parametru.

Wyniki badania wykazały, że metamizol redukuje proliferację komórek K562 poprzez indukcję apoptozy, nie powodując przy tym znaczącej toksyczności nekrotycznej. Obserwowane zmiany w stosunku Bax/Bcl-2 oraz wzrost aktywności kaspazy-3 potwierdzają aktywację klasycznych szlaków apoptotycznych. Metamizol powodował również znaczne zmniejszenie liczby komórek w fazie mitotycznej, co dodatkowo potwierdza jego działanie antyproliferacyjne. Badacze zauważyli, że efekt metamizolu może być zależny od cyklu komórkowego i stężenia leku, co może częściowo wyjaśniać, dlaczego agranulocytoza występuje zwykle przy długotrwałym stosowaniu tego leku.

Jak interpretować wyniki badań farmakokinetycznych i ich znaczenie kliniczne?

Warto zauważyć, że metamizol jest przekształcany w organizmie do 4-MAA (N-metylo-4-aminoantypiryna), który jest głównym metabolitem w osoczu. Badania farmakokinetyczne u zdrowych ochotników wykazały, że po podaniu doustnym pojedynczych dawek 750, 1500 i 3000 mg metamizolu, stężenia 4-MAA w osoczu wynosiły odpowiednio około 48,33, 94,35 i 190,5 µM. Stężenia zastosowane w omawianym badaniu mieściły się w zakresie, który mógłby obejmować te poziomy w osoczu, co zwiększa potencjalną istotność kliniczną uzyskanych wyników.

Wyniki tego badania mają potencjalne znaczenie kliniczne w kontekście terapii nowotworów mieloidalnych. Metamizol, jako niesteroidowy lek przeciwzapalny (NLPZ) o działaniu hamującym cyklooksygenazę (COX-1 i COX-2), może stanowić potencjalny składnik terapii skojarzonej z konwencjonalnymi lekami przeciwnowotworowymi. Wcześniejsze badania sugerowały, że metamizol może zwiększać skuteczność leczenia przewlekłej białaczki szpikowej oraz białaczki limfocytowej P388 u myszy. Autorzy podkreślają jednak potrzebę dalszych badań in vivo z powtarzanym dawkowaniem, aby lepiej zrozumieć mechanizmy działania metamizolu oraz jego potencjalne zastosowanie w terapii nowotworów wywodzących się z komórek mieloidalnych, przy jednoczesnym zrozumieniu i monitorowaniu ryzyka hematologicznych działań niepożądanych.

Podsumowanie

Badanie eksperymentalne przeprowadzone na komórkach przewlekłej białaczki szpikowej K562 wykazało istotne działanie antyproliferacyjne i proapoptotyczne metamizolu. Przy stężeniach od 10 µM zaobserwowano znaczące zmniejszenie proliferacji komórek, z wartościami IC₅₀ wynoszącymi około 117,5 µM po 24 godzinach i 111,2 µM po 48 godzinach ekspozycji. Analiza cytometryczna potwierdziła indukcję apoptozy, szczególnie przy stężeniach 50 i 100 µM, co wiązało się ze wzrostem ekspresji białka proapoptotycznego Bax i spadkiem ekspresji antyapoptotycznego Bcl-2. Zaobserwowano również zwiększoną aktywność kaspazy-3 oraz znaczące zmniejszenie liczby komórek w fazie mitotycznej. Stężenia metamizolu użyte w badaniu odpowiadały poziomom osiąganym w osoczu po standardowym dawkowaniu klinicznym, co zwiększa potencjalne znaczenie terapeutyczne odkrycia. Wyniki sugerują możliwość wykorzystania metamizolu w terapii skojarzonej nowotworów mieloidalnych, jednak konieczne są dalsze badania in vivo dla pełnego zrozumienia mechanizmów działania i profilu bezpieczeństwa.