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mostaza nitrogenada

HN1 ( bis(2-cloroetil)etilamina )
HN2 ( bis(2-cloroetil)metilamina , mustina)
HN3 ( tris(2-cloroetil)amina )

Las mostazas nitrogenadas ( NM ) son compuestos orgánicos citotóxicos con el grupo funcional bis(2-cloroetil)amino ((ClC 2 H 4 ) 2 NR). [1] Aunque originalmente se produjeron como agentes de guerra química , [2] [3] fueron los primeros agentes quimioterapéuticos para el tratamiento del cáncer. [4] Las mostazas nitrogenadas son agentes alquilantes del ADN inespecíficos .

Nombre

Las mostazas nitrogenadas no están relacionadas con la planta de mostaza ni con su esencia picante, el isotiocianato de alilo ; El nombre proviene del olor acre de los preparados para armas químicas. [5]

Guerra química

Durante la Segunda Guerra Mundial, Alfred Gilman y Louis Goodman estudiaron las mostazas nitrogenadas en la Escuela de Medicina de Yale y, en diciembre de 1942, comenzaron ensayos clínicos clasificados en humanos de mostazas nitrogenadas para el tratamiento del linfoma . [6] A principios de diciembre de 1943, un incidente durante el ataque aéreo en Bari, Italia , provocó la liberación de gas mostaza que afectó a varios cientos de soldados y civiles. [7] El examen médico de los supervivientes mostró una disminución del número de linfocitos. [8] Después de que terminó la Segunda Guerra Mundial, el incidente de Bari y los estudios del grupo de Yale finalmente convergieron, lo que provocó una búsqueda de otros compuestos similares. Debido a su uso en estudios anteriores, la mostaza nitrogenada conocida como "HN2" se convirtió en el primer fármaco de quimioterapia mustina .

Ejemplos

El fármaco mostaza nitrogenada mustina (HN2) ya no se utiliza habitualmente en su formulación intravenosa original debido a su excesiva toxicidad. Otras mostazas nitrogenadas desarrolladas incluyen ciclofosfamida , clorambucilo , uramustina , melfalán y bendamustina . [9] Bendamustina ha resurgido recientemente como un tratamiento quimioterapéutico viable. [10]

Las mostazas nitrogenadas que pueden utilizarse con fines de guerra química están estrictamente reguladas. Sus designaciones de armas son: [11]

Normustard (mustina sin un grupo metilo en el átomo de nitrógeno; bis (2-cloroetil) etilamina) se puede utilizar en la síntesis de fármacos piperazínicos como mazapertina , aripiprazol y fluanisona . La canfosfamida también se elaboraba a partir de normostaza.

También se prepararon algunas mostazas nitrogenadas de opiáceos, aunque no se sabe que sean antineoplásicas. Los ejemplos incluyen clornaltrexamina y cloroximorfamina .

Mecanismo de acción

Las mostazas nitrogenadas forman iones de amonio cíclicos ( iones de aziridinio ) por desplazamiento intramolecular del cloruro por el nitrógeno de la amina. Este grupo aziridinio luego alquila el ADN una vez que es atacado por el centro nucleofílico N-7 en la base de guanina. Un segundo ataque después del desplazamiento del segundo cloro forma el segundo paso de alquilación que da como resultado la formación de enlaces cruzados entre hebras (ICL), como se demostró a principios de la década de 1960. En ese momento, se propuso que las ICL se formaran entre el átomo N-7 del residuo de guanina en una secuencia 5'-d(GC). [12] [13] Posteriormente se demostró claramente que las mostazas nitrogenadas forman un 1,3 ICL en la secuencia 5'-d(GNC). [14] [15] [16] [17]

El fuerte efecto citotóxico causado por la formación de ICL es lo que convierte a los NM en un agente quimioterapéutico eficaz. Otros compuestos utilizados en la quimioterapia contra el cáncer que tienen la capacidad de formar ICL son el cisplatino , la mitomicina C , la carmustina y el psoraleno . [18] Este tipo de lesiones son eficaces para obligar a la célula a sufrir apoptosis a través de p53 , [ cita necesaria ] una proteína que escanea el genoma en busca de defectos. Tenga en cuenta que el daño alquilante en sí no es citotóxico y no causa directamente la muerte celular.

Seguridad

Las mostazas nitrogenadas son agentes ampollantes potentes y persistentes . Por lo tanto, HN1, HN2, HN3 están clasificados como sustancias de la Lista 1 dentro de la Convención sobre armas químicas . [19] Por lo tanto, la producción y el uso están fuertemente restringidos. [20]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Mostazas". El Compendio de Terminología Química de la IUPAC . 2014. doi : 10.1351/goldbook.M04071.
  2. ^ Varias naciones almacenaron gas mostaza nitrógeno durante la Segunda Guerra Mundial , pero nunca se utilizó en combate. Daniel C. Keyes; Jonathan L. Burstein; Richard B. Schwartz; Raymond E. Scienton (2004). Respuesta médica al terrorismo: preparación y práctica clínica. Lippincott Williams y Wilkins . pag. 16.ISBN 978-0781749862– a través de books.google.com.
  3. ^ Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (4 de abril de 2013). "Datos sobre las mostazas nitrogenadas". cdc.gov. Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2013 . Consultado el 12 de septiembre de 2013 .
  4. ^ Chabner, Bruce A.; Roberts, Thomas G. (2005). "La quimioterapia y la guerra contra el cáncer". La naturaleza revisa el cáncer . 5 (1): 65–72. doi :10.1038/nrc1529. PMID  15630416. S2CID  205467419.
  5. ^ Ghorani-Azam, Adel; Balali-Mood, Mahdi (1 de diciembre de 2015). "Farmacología clínica y toxicología de compuestos de mostaza". Toxicología básica y clínica de los compuestos de mostaza . Springer Ciencia + Medios comerciales . pag. 64.ISBN 9783319238746. Consultado el 12 de marzo de 2019 a través de Google Books.
  6. ^ Gilman A (mayo de 1963). "El ensayo clínico inicial de mostaza nitrogenada". Soy. J. Surg . 105 (5): 574–8. doi :10.1016/0002-9610(63)90232-0. PMID  13947966.
  7. ^ Jules Hirsch, médico; Revista de la Asociación Médica Estadounidense (2006). "Un aniversario de la quimioterapia contra el cáncer". JAMA . 296 (12). jamanetwork.com: 1518-1520. doi :10.1001/jama.296.12.1518. PMID  17003400.
  8. ^ Hirsch J (septiembre de 2006). "Un aniversario de la quimioterapia contra el cáncer". JAMA . 296 (12): 1518–20. doi :10.1001/jama.296.12.1518. PMID  17003400.
  9. ^ Mates, WB; Hartley, JA; Kohn, KW (1986). "Selectividad de la secuencia de ADN de la alquilación de guanina-N7 por mostazas nitrogenadas". Investigación de ácidos nucleicos . 14 (7): 2971–2987. doi :10.1093/nar/14.7.2971. PMC 339715 . PMID  3960738. 
  10. ^ Cheson BD, Rummel MJ (marzo de 2009). "Bendamustina: renacimiento de un antiguo fármaco". J.Clin. Oncol . 27 (9): 1492–501. doi :10.1200/JCO.2008.18.7252. PMID  19224851.[ enlace muerto permanente ]
  11. ^ Universidad de Durham . «QUÍMICOS DEL ANEXO 1» (PDF) . dur.ac.uk.
  12. ^ Geiduschek EP (julio de 1961). ""ADN "reversible". Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU . 47 (7): 950–5. Código bibliográfico : 1961PNAS...47..950G. doi : 10.1073/pnas.47.7.950 . PMC 221307 . PMID  13704192. 
  13. ^ Brookes P, Lawley PD (septiembre de 1961). "La reacción de agentes alquilantes mono y difuncionales con ácidos nucleicos". Bioquímica. J.80 (3): 496–503. doi :10.1042/bj0800496. PMC 1243259 . PMID  16748923. 
  14. ^ Millard JT, Raucher S, Hopkins PB (1990). "La mecloretamina reticula residuos de desoxiguanosina en secuencias 5'-GNC en fragmentos de ADN dúplex". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 112 (6): 2459–60. doi :10.1021/ja00162a079.
  15. ^ Pista SM, Solomon MS, Taylor MJ, Rajur SB, McLaughlin LW, Hopkins PB (1993). "Estructura covalente de un entrecruzamiento entre cadenas de ADN inducido por mostaza nitrogenada: un enlace N7 a N7 de residuos de desoxiguanosina en la secuencia dúplex 5'-d (GNC)". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 115 (7): 2551–7. doi :10.1021/ja00060a001.
  16. ^ Dong Q, Barsky D, Colvin ME y col. (Diciembre de 1995). "Una base estructural para un entrecruzamiento entre cadenas de ADN inducido por mostaza fosforamida en 5'-d (GAC)". Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU . 92 (26): 12170–4. Código bibliográfico : 1995PNAS...9212170D. doi : 10.1073/pnas.92.26.12170 . PMC 40318 . PMID  8618865. 
  17. ^ Bauer GB, Povirk LF (marzo de 1997). "Especificidad y cinética de la alquilación bifuncional entre cadenas e intracatenarias mediante mostazas nitrogenadas en una secuencia GGC". Ácidos nucleicos Res . 25 (6): 1211–8. doi :10.1093/nar/25.6.1211. PMC 146567 . PMID  9092631. 
  18. ^ Guainazzi, A.; Schärer, OD (2010). "Uso de enlaces cruzados entre cadenas de ADN sintético para dilucidar vías de reparación e identificar nuevos objetivos terapéuticos para la quimioterapia contra el cáncer". Ciencias de la vida celulares y moleculares . 67 (21): 3683–3697. doi :10.1007/s00018-010-0492-6. PMC 3732395 . PMID  20730555. 
  19. ^ Organización para la Prohibición de las Armas Químicas . "Convención sobre armas químicas: sustancias químicas tóxicas de la Lista 1". opcw.org. Archivado desde el original el 7 de junio de 2013.
  20. ^ Departamento de Estado de los Estados Unidos , Oficina de Control, Verificación y Cumplimiento de Armas ; Departamento de Comercio de Estados Unidos , Oficina de Industria y Seguridad (mayo de 2004). "Introducción a la implementación industrial de la Convención sobre armas químicas" (PDF) . cwc.gov. Archivado desde el original (PDF) el 20 de octubre de 2013 . Consultado el 12 de septiembre de 2013 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )

Otras lecturas