Behandeling van kankerEdit
Antimetabolieten kunnen worden gebruikt bij de behandeling van kanker, omdat zij de DNA-productie en daarmee de celdeling en de tumorgroei verstoren. Omdat kankercellen meer tijd besteden aan deling dan andere cellen, is het remmen van de celdeling schadelijker voor tumorcellen dan voor andere cellen. Antimetabolietmedicijnen worden algemeen gebruikt voor de behandeling van leukemie, borst-, eierstok- en maagdarmkankers, maar ook voor andere soorten kanker. In het Anatomical Therapeutic Chemical Classification System worden antimetaboliet-geneesmiddelen tegen kanker ingedeeld onder L01B.
Antimetabolieten tasten in het algemeen de DNA-replicatiemachinerie aan, hetzij door inbouw van chemisch veranderde nucleotiden, hetzij door uitputting van de voorraad deoxynucleotiden die nodig zijn voor DNA-replicatie en celproliferatie.
Voorbeelden van antimetabolieten tegen kankermedicijnen zijn onder meer, maar niet uitsluitend, de volgende:
- 5-Fluorouracil (5-FU)
- 6-Mercaptopurine (6-MP)
- Capecitabine (Xeloda®)
- Cytarabine (Ara-C®)
- Floxuridine
- Fludarabine
- Gemcitabine (Gemzar®)
- Hydroxycarbamide
- Methotrexaat
- Pemetrexed (Alimta®)
- Phototrexaat
Anti-metabolieten vermommen zich als een purine (azathioprine, mercaptopurine) of een pyrimidine, chemicaliën die de bouwstenen van DNA worden. Zij verhinderen dat deze stoffen tijdens de S-fase (van de celcyclus) in het DNA worden opgenomen, waardoor de normale ontwikkeling en celdeling worden stopgezet. Anti-metabolieten beïnvloeden ook de RNA-synthese. Omdat thymidine echter in DNA wordt gebruikt en niet in RNA (waar in plaats daarvan uracil wordt gebruikt), remt remming van de thymidinesynthese via thymidylaatsynthase selectief de DNA-synthese boven de RNA-synthese.
Dankzij hun efficiëntie zijn deze geneesmiddelen de meest gebruikte cytostatica. Concurrentie om de bindingsplaatsen van enzymen die deelnemen aan essentiële biosyntheseprocessen en de daaropvolgende incorporatie van deze biomoleculen in nucleïnezuren, remt de normale werking van tumorcellen en brengt apoptose, het celdoodproces, op gang. Vanwege dit werkingsmechanisme hebben de meeste antimetabolieten een hoge celcyclusspecificiteit en kunnen zij zich richten op de arrestatie van de DNA-replicatie van kankercellen.
AntibioticaEdit
Antimetabolieten kunnen ook antibiotica zijn, zoals sulfanilamide geneesmiddelen, die de dihydrofolaat synthese in bacteriën remmen door te concurreren met para-aminobenzoëzuur (PABA). PABA is nodig in enzymatische reacties die foliumzuur produceren, dat als co-enzym fungeert bij de synthese van purines en pyrimidines, de bouwstenen van DNA. Zoogdieren maken zelf geen foliumzuur aan en worden dus niet aangetast door PABA-remmers, die selectief bacteriën doden. Sulfanilamide medicijnen zijn niet zoals de antibiotica die gebruikt worden om infecties te behandelen. In plaats daarvan werken ze door het DNA in kankercellen te veranderen om te voorkomen dat deze groeien en zich vermenigvuldigen. Antitumorantibiotica zijn een klasse van antimetabolietgeneesmiddelen die niet specifiek zijn voor de celcyclus. Zij werken door zich te binden aan DNA-moleculen en de synthese van RNA (ribonucleïnezuur) te verhinderen, een belangrijke stap in de aanmaak van eiwitten, die noodzakelijk zijn voor de overleving van kankercellen.
Anthracyclines zijn antitumorantibiotica die interfereren met enzymen die betrokken zijn bij het kopiëren van DNA tijdens de celcyclus.
Voorbeelden van anthracyclinen zijn:
- Daunorubicine
- Doxorubicine (Adriamycin®)
- Epirubicine
- Idarubicine
Antitumorantibiotica die geen anthracyclinen zijn, zijn onder meer:
- Actinomycine-D
- Bleomycine
- Mitomycine-C
- Mitoxantrone
- Phototrexate
Andere toepassingenEdit
Antimetabolieten, met name mitomycine C (MMC), worden in Amerika en Japan vaak gebruikt als toevoeging aan trabeculectomie, een chirurgische ingreep om glaucoom te behandelen.
Van antimetabolieten is aangetoond dat zij de fibrose van operatieplaatsen verminderen. Zo wordt het gebruik ervan na externe dacryocystorhinostomie, een procedure voor de behandeling van nasolacrimal duct obstructie, onderzocht.
Intraoperatieve toepassing van antimetabolieten, namelijk mitomycine C (MMC) en 5-fluorouracil (5-FU), wordt momenteel getest op de effectiviteit ervan bij de behandeling van pterygium.