Steven J. Melnick, Ph.D., M.D.

1. A kemoterápiás gyógyszerek hatásának fokozása Turmeric Force-szal a hasnyálmirigy karcinóma, a glioblasztóma multiforme és a medulloblasztóma ráksejtekben Steven J. Melnick, Ph.D., M.D.

2. Háttérinformációk

3. Turmeric Composition Apoláros frakció Oxidáltszeszkviterpének • ar-turmeron • α-turmeron • β-turmeron • Turmerol • Ar(aromatic)-Turmerol • Atlanton Szeszkviterpének • α-Zingiberen • β-Bisabolen • β-Szeszkvifellandren • ar-Kurkumen Szemipolárosfrakció Kurkuminoidok • Kurkumin • Demetoxi-kurkumin • Bisz-demetoxi-kurkumin

4. A kurkumin rákellenes hatása a hasnyálmirigy karcinóma sejtekben

5. Hasnyálmirigyrák Az egyik legagresszívebb és leghalálosabb rosszindulatú daganat. Magas halálozási arány (5 évnél hosszabb ideig kevesebb, mint 3 % marad életben, az átlagos túlélési időszak kevesebb, mint 6 hónap). A hasnyálmirigyrák az egyik leggyakrabban az USA-ban fordul elő (100000 emberből 13, szemben Indiával, ahol 100000 emberre 1,8 megbetegedés jut). A kemoterápiás kezelések még műtéti beavatkozással és sugárterápiával kombinálva sem eredményeztek jelentős javulást. A gemcitabine, a legújabb hasnyálmirigyrák-ellenes gyógyszer csupán a klinikai választ javította, a túlélési időt nem. A hasnyálmirigyrák kemopreventív szerekkel (pl. kurkumin) történő kiegészítő kezelésére kidolgozott új statégiák bizalomra adhatnak okot.

6. A kurkumin és a rákellenes gyógyszerek citotoxicitása a PANC10.05 és a PL45 típusú hasnyálmirigyrák sejtekben ___________________________________________ Hatóanyag Panc-10.05 PL45 (IC50,μM) (IC50,μM) ___________________________________________ Ara-C 8 10 Kurkumin 10 15 Doxorubicin >20 >20 Etoposide 0.5 1.3 Taxol 0.01 0.1 Vinblastine 0.1 0.2 Gemcitabine 0.03 0.05 ____________________________________________

7. A középérték-hatás és dózis-hatás görbék igazolják a kurkumin szinergikus hatását az Ara-C-vel és az etoposide-dal a PANC10.05 típusú hasnyálmirigyrák sejtekben Ara-C/Kurkumin Etoposide/Kurkumin

8. A középérték-hatás és dózis-hatás görbék igazolják a kurkumin szinergikus hatását a tamoxifennel a PANC10.05 típusú hasnyálmirigyrák sejtekben

9. A középérték-hatás és dózis-hatás görbék igazolják a kurkumin szinergikus hatását az Ara-C-vel és az etoposide-dal a PL45 típusú hasnyálmirigyrák sejtekben Etoposide/Kurkumin Arc-C/Kurkumin

10. A CalcuSyn Szinergia Skálát használják a szinergia elemzésére • <0.1 nagyon erős szinergia • 0.1-0.3 erős szinergia • 0.3-0.7 szinergia • 0.7-0.9 közepes-kismértékű szinergia • 0.9-1.1 közel additív • 1.1-1.45 enyhe-közepes antagonizmus • 1.45-3.3 antagonizmus • >3.3 erős-nagyon erős antagonizmus

11. Kombinációs Index értékek a kurkuminra és a rákellenes gyógyszerekre a PANC10.05 típusú sejtekben

12. Korlátozó tényezők a kurkumin rákterápiás gyógyászati felhasználásával kapcsolatban Alacsony biohasznosulás a következő tényezők miatt: Rossz felszívódás Gyors metabolizmus A metabolitok inaktívak? Gyors kiürülés a szervezetből

13. A Turmeric Force™-ról

14. Turmeric ForceTM • A kurkuma gyökértörzsek szuperkritikus CO2-os és vizes-etanolos kivonata • 45 %-ban turmeronokat, 11 %-ban kurkuminoidokat tartalmaz • A kurkuminoidok mellett más molekulákat is tartalmaz; ezek biztosítják a kurkuma teljes hatékonyságát • A bizonyítékok azt mutatják, hogy a kurkumaolajok és a kurkuminoidok kombinációja akár hétszeresére is növelheti a kurkuminoidok biohasznosulását* • Ez a New Chapter Inc. cég által kifejlesztett termék 400 mg bioaktív vegyületet tartalmaz olívaolajban feloldva és lágyzselatin kapszulába töltve *Antony B, Merina B, Iyer S, et.al. Indian J. Pharm. Sci., 2008:70: 445-449

15. A Turmeric ForceTM molekuláris szintű működésének bemutatása

16. A Turmeric ForceTMráksejtekben kifejtett hatásmechanizmusai • A G2/M blokk és a Sub G0/G1 populáció indukciója • Apoptózis előidézése • A NF-κB mRNA expressziójának csökkentése • Az NF-κB aktivitásának gátlása • Az IL-8 expressziójának csökkentése • A cyclooxygenase-2 gátlása • A STAT3 gátlása

17. A Turmeric ForceTMés a Gemcitabine citotoxicitása a BxPC3 és a Panc-1 típusú sejtekben

18. Bx-PC3 Panc-1 A középérték-hatás és dózis-hatás görbék igazolják a Turmeric ForceTM szinergikus hatását a gemcitabinnel a Bx-PC3 és a Panc-1 típusú hasnyálmirigyrák sejtekben

19. A gemcitabine és a Turmeric ForceTM, illetve a kurkumin közötti kombinációs index értékek a hasnyálmirigyrák sejtekben Gemcitabine és Turmeric ForceTM Gemcitabine éskurkumin

20. A Turmeric Force™ daganatellenes hatásai a U87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben

21. Az U87MG típusú ráksejtek jellemzői • Az MGMT (O6-metil-guanin-DNS metil-transzferáz) magas koncentrációja (over-expressziója) • BCNU-nak ellenálló, vadtípusú p53 • Telomeráz-aktivitást csökkentő TMZ • PTEN (foszfatázés tenzin homológ) elégtelenség • A túlélést elősegítő, magas Akt aktiválást eredményez és növeli a TMZ-vel és az etoposide-dal szembeni ellenálló-képességet • Növeli az NF-κB szintjét, mely az MGMT-n keresztül DNS-hibák kijavítását váltja ki

22. 140 120 ETP 100 CU ETP+CU 80 Életben maradt sejtek száma (a kontroll %-ában) 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 Hatóanyag koncentráció (ug/ml) Az etoposide, a kurkumin és ezek kombinációjának citotoxicitása az U87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben

23. ETP TF ETP+TF Az etoposide, a Turmeric ForceTM és ezek kombinációjának citotoxicitása az U87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben 140 120 100 80 Életben maradt sejtek száma (a kontroll %-ában) 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 Hatóanyag koncentráció (ug/ml)

24. 120 TMZ 100 CU TMZ+CU 80 Életben maradt sejtek száma (a kontroll %-ában) 60 40 20 0 0 50 100 150 200 250 Hatóanyag koncentráció (ug/ml) A Temozolomide, a kurkumin és a kombinációjuk citotoxicitása az U87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben

25. 120 100 TMZ TF 80 TMZ+TF Életben maradt sejtek száma (a kontroll %-ában) 60 40 20 0 50 100 150 200 250 0 Hatóanyag koncentráció (ug/ml) A Temozolomide, a Turmeric Force™és a kombinációjuk citotoxicitása az U87MG típusúglioblasztóma ráksejtekben

26. Az Etoposide, a Temozolomide, a kurkumin és a Turmeric ForceTMcitotoxicitása az U-87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben

27. Az etoposide+kurkumin (ETP+CU) és az etoposide+Turmeric ForceTM (ETP+TF) kombináció középérték-dózis és dózis-hatás görbéi az U-87MG típusú glioblasztóma sejtekben Etoposide/Turmeric Force™ Etoposide/kurkumin

28. A Temozolomide + kurkumin (TMZ+CU) és a Temozolomide+Turmeric Force™ (TMZ+TF) kombinációinak a középérték-hatás és dózis-hatás görbéi az U-87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben Temozolomide/kurkumin Temozolomide/Turmeric Force™

29. A temozolomide és azetoposide középérték-hatás és dózis-hatás görbéi az U-87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben

30. Temozolomide/Etoposide/kurkumin Temozolomide/Etoposide/Turmeric Force A Temozolomide+Etoposide+kurkumin (TMZ+ETP+CU) és a Temozolomide+Etoposide+Turmeric ForceTM (TMZ+ETP+TF) kombinációinak középérték-hatás és dózis-hatás görbéi az U-87MG típusú glioblasztóma ráksejtekben

31. Az etoposide és a temozolomide kombinációs indexe (CI) kurkuminnal és Turmeric ForceTM –szal az U87MG (HTB-14) típusúglioblasztóma ráksejtekben

32. A Turmeric Force™ D283 típusú medulloblasztóma ráksejtekre kifejtettdaganatellenes hatásai

33. D283 MED típusú ráksejtek jellemzői • c-MYC magas koncentrációja (over-expressziója) • Rezisztens a lovastatin (hidroxi-metil-glutaril-CoA reduktáz inhibítor) által kiváltott apoptózisra • A koleszterin bioszintézisében részt vevő HMG-CoA reduktázszintén kulcsszerepet játszik a medulloblasztóma sejtburjánzásban. • Alkilező ágensekkel (ciklofoszfamid) szemben ellenálló

34. Az etoposide, a temozolomide, a kurkumin és a Turmeric ForceTM citotoxicitása a D283 Med (HTB 85) típusú medulloblasztóma ráksejtekben

35. Az etoposide, a temozolomide, a kurkumin és a Turmeric ForceTMcitotoxicitása a D283 Med (HTB 85) típusú medulloblasztóma ráksejtekben

36. Etoposide/Curcumin Etoposide/Turmeric Force Az etoposide+kurkumin és azetoposide+Turmeric ForceTMközépérték-hatás és dózis-hatás görbéi a D283 Med típusú ráksejtekben

37. Temozolomide/Etoposide/Curcumin Temozolomide/Etoposide/Turmeric Force A temozolomide+etoposide+kurkumin (TMZ+ETP+CU) és atemozolomide+etoposide+Turmeric ForceTM (TMZ +ETP+TF) kombinációinak középérték-hatás és dózis-hatás görbéi aD283 Med típusú ráksejtekben

38. Az etoposide és atemozolomide kombinációs index értékei a kurkuminnal és a Turmeric ForceTM –szal a D283 Med (HTB 85) típusú medulloblasztóma ráksejtekben

39. Összefoglalás • A kurkumin és a Turmeric ForceTMgátolják az NF-κB aktivitását, a COX-2, a STAT3 és az IL-8 expresszióját • A szélesspektrumú, turmeronokat, kurkuminoidokat és egyéb vegyületeket tartalmazó kurkuma-kivonat, a Turmeric ForceTMaz összes vizsgált ráktípus esetében a kurkuminnál erősebb citotoxikus és szinergista hatásokat mutat • Szinergista hatása miatt a Turmeric ForceTMkombinálható kemoterápiás készítményekkel (pl. ara C, doxorubicin, gemcitabine, tamoxifen, vinblastine, etoposide és temozolomide) • A kurkuminoidok bizonyosan átjutnak a vér-agy gáton, noha a bizonyítékok arra utalnak, hogy a turmeronok és a kurkuma apoláros frakciójának többi vegyülete szintén átjut a vér-agy gáton, ami miatt a Turmeric ForceTM jó kiegészítő terápiaként használható az agydaganatok kezelésében • Bizonyos adatok arra utalnak, hogy a Turmeric Force nempoláros vegyületeinek és kurkuminoidjainak kombinált keveréke Evidence suggests that the formulation of combined non-polar compounds and curcuminoids in Turmeric ForceTMa kurkumioidok hatása mellett azok biohasznosulását is javítja

40. Szinergia alapelvek • A szinergia a sokféle összetevő olyan kölcsönhatása, melynek során a készítmény összhatása felülmúlja az összetevők külön-külön vett, egyedi hatásainak összegét. • A gyógynövények hatását nem lehet pusztán az alkotóelemeik analízisével megérteni, ezért a legegyszerűbb magyarázat elvének alkalmazása rendkívül leegyszerűsített modellt eredményez. • A szelektivitás, a hatásosság és az elfogadható toxicitás gyógyszerészeti elvei ezen a leegyszerűsítő szemléleten alapulnak. Ez az alapja a növényekben található összetett keverékek helyett a nagytisztaságú hatóanyagokat tartalmazó gyógyszerek egyoldalú használatának.

41. Szinergikus növényi kivonatok a kiegészítő rákterápiában • A kurkuminról bizonyították, hogy sok hagyományos kemoterápiás szerekkel szinergikus hatást fejt ki. • Ezt a szerepét részben olyan tulajdonságainak köszönheti, mint pl. az NF-κB gátlása, a p-glycoprotein (MDR) szubsztrátja, stb. • Azonban a kurkuma (C.Longa L.) további bioaktív vegyületeinek (pl. kurkuminoidoknak és turmeronoknak) viszonylag csekély figyelmet szenteltek a daganatellenes gyógyszerekre gyakorolt szinergikus hatásának szempontjából - más növényi kivonatokról nem is szólva. • Az előző vizsgálatok ezen űrt próbálják betölteni és feltárják a többi gyógynövény származék lehetséges felhasználási területeit a rákterápiák kiegészítő kezeléseként.

42. A legegyszerűbb magyarázat elvede mit mondott Ockham?William Ockham (c. 1285–1349) Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem or „A dolgokat nem kell feleslegesen bonyolítani." Ez Ockham borotvája. A borotva itt a felesleges feltevések eltávolítására utal, hogy ezáltal a legegyszerűbb magyarázatokhoz jussunk. De ki mondta, hogy a szinergia nem a legegyszerűbb magyarázat a gyógynövény-származékok gyógyászati hatásaira?Ha nem ez volna a helyzet, akkor a növények a túlélésük érdekében egy adott problémára csupán egyetlen vegyületet állítanának elő a túlélésük érdekében. A túlélésüket elősegítendő, a növények teljesen nyilvánvalóan kiterjedt „vegyi védelemmel” vannak felvértezve. Ez egy tapasztalati tény!

43. Egy vélemény az Ockham-féle borotva-elvről “A legfeltűnőbb hiányosság nem is a gyenge logika, hanem az egyszerű megoldásokkal szemben mutatott elfogultság. Az Ockham-féle borotva válogatás nélküli alkalmazása erre a gyengeséget csak fokozza. És ami még ennél is rosszabb, a logikus tudományosság látszatát keltve adják el ezt a hiányosságot.” Hoffman R, Minkin VI and Carpenter BK. Ockham’s Razor and chemistry. Internat J Philos Chem 1997;3:3-28.

44. A természet „koktéljai”Klinikai orvoslás: Leckék a természettől • Sok esetben sokféle gyógyszer kisebb koncentrációjú kombinációja igazoltan hatásosabb egyféle gyógyszer nagyobb dózisánál. • Rák • HIV • Magas vérnyomás • Fertőző betegségek

45. Növények, mint gyógyászati koktélok • A természetüknél fogva a növények a bioaktív vegyületek szinergikus kombinációi, melyek az evolúció során védelmet biztosítottak számukra a betegségekkel és az állatokkal szemben. • Az evolúciós táncban a növények stratégiákat dolgoztak ki (sokféle vegyületet állítottak elő), hogy megbirkózzanak az állatok, a mikrobiológiai fertőzések, a gyulladásos körülmények és a rák folytonos változásával. • Szemben az egyetlen hatóanyagos stratégiával, lassan mi is megtanuljuk ezen sok-hatóanyagos stratégia a fertőző betegségek antibiotikum-rezisztenciájának, a rák kemoterápia-rezisztenciájának kezelésében mutatott előnyeit. Jól tesszük, hogy a növényektől tanulunk!

46. Vizsgálatvezetők • Cheppail Ramachandran, Ph.D., MBA@ • Anna P. Resek, BS@ • Anat Aviram, M.S. @ • Enrique Escalon, MD¶ • Steven J. Melnick Ph.D., MD@+ @Dharma Biomedical ¶ Miami Children’s Hospital, Division of Hematology/Oncology + Miami Children’s Hospital, Department of Pathology

47. Diszkusszió