SRP om thalidomid i Biologi A og Kemi A

Side 1

Side 1 af 36

Indholdsfortegnelse

Abstract ............................................................................................................................................................. 3 Indledning: Thalidomid – hvad er det? .......................................................................................................... 4 Stereoisomeri og kiralitet .................................................................................................................................. 4 Hvad er kiralitet? ........................................................................................................................................... 4 STX 3.g

Konfigurationel navngivning af thalidomidmolekylet ................................................................................... 7 Stereoselektiv farmakologi ................................................................................................................................ 7 Generelle principper og teoretiske forhold i stereoselektiv farmakologi ..................................................... 8 Forskelle i den terapeutiske virkning af stereoisomerers enkelte enantiomerer – effekt, styrke og antagonisering ............................................................................................................................................... 8 Stereospecificiteten i thalidomids farmakologiske virkninger og bivirkninger ............................................. 9 Racemisering ................................................................................................................................................. 9 Stereoselektivitetens indflydelse på lægemiddeludvikling og -syntese ...................................................... 10 Asymmetrisk syntese ....................................................................................................................................... 10 Metoder og principper i asymmetrisk syntese ............................................................................................ 11 Delkonklusion på problemstillingen ................................................................................................................ 11 Molekylets kemiske opbygning og sammenlignelighed med andre lægemiddelstoffer................................. 12 Stereoselektiviteten i thalidomids farmakologiske egenskaber ..................................................................... 13 Metabolisme, toksicitet og biotilgængelighed ................................................................................................ 13 Struktur-aktivitetsforhold for thalidomidanaloger ......................................................................................... 14 Delkonklusion .................................................................................................................................................. 15 Typer af misdannelser hos thalidomidpåvirkede fostre ................................................................................... 15 Sårbare perioder for thalidomidinducerede skader i fosterlivet .................................................................. 16 Nyere sager om thalidomidbørn, samt en bemærkning om thalidomidsagens indvirkning på lægemiddeludviklingen ............................................................................................................................... 17 Teorier om opståelsesmåden for thalidomidinducerede misdannelser ......................................................... 17 Hypoteser involverende frie radikaler (ROS) ............................................................................................... 18 Thalidomids antiangiogene virkning og teratogenicitet .................................................................................. 19 DNA-interkalation som forklaring på thalidomids virkning på fostre ............................................................. 20 Sheshkin og brugen af thalidomid i behandlingen af ENL ............................................................................... 21 Virkningsmekanisme over for ENL ............................................................................................................... 22

Side 2

Side 2 af 36

Brugen af thalidomid og thalidomidanaloger i behandlingen af myelomatose.............................................. 22 Kort om sygdommen ............................................................................................................................... 22 Brug af thalidomid og thalidomidanaloger i behandlingen af myelomatose ............................................... 23 Virkningsmåden for thalidomid og dens analoger i behandlingen af myelomatose .............................. 23 Bivirkninger hos thalidomid i forhold til lenalidomid .............................................................................. 24 Delkonklusion vedrørende teratogenicitet og terapeutisk potentiale ............................................................... 25 Samlet konklusion ........................................................................................................................................... 26 Citerede værker ............................................................................................................................................... 27 Bilag 1 – liste over termer, som bruges synonymt i opgaven .......................................................................... 34 Bilag 2: Billede af dødfødt barn med thalidomidinduceret ameli af overekstremiteterne og fokomeli af underekstremiteterne ..................................................................................................................................... 34 Bilag 3: Liste over misdannelser, som er blevet forbundet med thalidomids påvirkning af fosteret .............. 35 Bilag 4 – billede af ENL-noduli på benene før og efter behandling med thalidomid ...................................... 36

Side 3

Side 3 af 36

Abstract

Thalidomide, a drug used as a non-CNS-depressant sedative during 1957-62, proved to be teratogenic, as estimated 10,0000 babies deformed due to this drug were born during this period. The abnormalities in-cluded limb truncations, ear abnormalities, visceral organ defects and urogenital defects. Since then, a number of theories trying to explain the teratogenic mechanism have evolved. The most convincing of these involves free radicals produced by thalidomide that in turn target growth factors in the developing limbs. Thus, thalidomide was the first drug to highlight the importance of chirality in pharmacologically active substances, as the drug was sold as a racemic mixture containing enantiomers with indeed very dif-ferent therapeutic effects. This discovery revealed that the enantiomers of a drug can host different thera-peutic effects or potencies of a given effect. Asymmetric synthesis of single enantiomers has solved some problems in relation to stereoselective drug action, but racemisation of the single enantiomers of thalido-mide and its chemical analogs has rendered such an effort useless in the case of thalidomide. Structure-activity relationship studies of the single enantiomers are also made clinically irrelevant by this fact. Studies of the structure of thalidomide has led to the suggestion that, due to its similarity to barbituric acid, the sedative effects are due to the presence of the glutarimide ring. Other studies have revealed that metabolic activation may be necessary for some of the therapeutic effects of thalidomide, and that fluorination of the benzene ring in the molecule can potentiate its antiangiogenic effects. The therapeutic potential of thalid-omide, which has now been approved in a number of countries for the treatment of ENL and multiple mye-loma, is severely hindered by its teratogenic action, but as far as this effect is strictly prevented, thalido-mide and its analogs seem to present a new, promising future for these patients.

Side 4

Side 4 af 36

Indledning: Thalidomid – hvad er det?

Thalidomid er et lægemiddelstof, som oprindeligt blev udnyttet for dets sedative og antiemetiske virkning, som bl.a. skulle hjælpe kvinder, som led af kvalme under graviditeten. Snart efter stoffets indførelse på markedet i 1950’erne i flere europæiske lande blev det klart, at mange af de mødre, som indtog stoffet, senere hen fik børn med alvorlige misdannelser, især på ekstremiteterne, hvorfor stoffet hurtigt blev taget af markedet. Allerede efter et par år blev stoffets gavnlige effekt på den alvorlige hudlidelse leprareaktionen, som sker hos patienter med spedalskhed, opdaget. Senere hen er man begyndt at bruge stoffet i behandlingen af ellers udsigtsløs knoglemarvskræft og andre neoplasier, idet thalidomid har vist sig at kunne hjælpe immunsystemet til at bekæmpe kræften, når alle andre behandlingsmuligheder er opbrugt. Thalidomids kemiske opbygning har vist sig at være meget vigtig for forståelsen af stoffets virkningsmåde. Således findes der to spejlbilledformer af stoffet, hvoraf den ene virker teratogent og immunmodulerende, mens den anden sedativt og mod nausea gravidarum (graviditetskvalme).

Denne SRP-opgave vil ud fra den seneste viden forklare, hvordan thalidomid virker på fosteret og på dets terapeutiske indikationer, samt ved hjælp af sammenligninger af det oprindelige thalidomidmolekyle med dets nyere analoger kunne danne en forståelse for stoffets struktur-aktivitetsforhold. Dog vil jeg først starte med at give en introduktion til begrebet kiralitet, og redegøre for dets relevans i farmakologien og udviklingen af nye lægemidler, illustreret med eksempler.

Stereoisomeri og kiralitet

I denne første del af mit studieretningsprojekt vil jeg redegøre for begrebet kiralitet, samt give en beskrivelse af dennes relevans i farmakologien.

Hvad er kiralitet?

Begrebet kiralitet dækker i sin simpleste forstand over det forhold, at visse isomere stoffer har to eller flere spejlbilledformer [1], som ikke kan overlægges hinanden – de er asymmetriske spejlbilleder

af hinanden^{1–3} – ligesom hænder, fra hvilke begrebet også stammer [2]. Det primære sigte med dette

afsnit er at introducere terminologien som bruges, når der tales om kirale forbindelser, mens de fleste eksempler på kiralitetens farmakologiske relevans kommer senere i besvarelsen.

Der skelnes mellem flere forskellige former for kirale forbindelser. Stereoisomerer, som er isomerer

                                               4–7
med identiske bindingsforhold, men forskellig 3D-struktur

, er den generelle betegnelse for kirale forbindelser. Diastereomerpar er stereoisomere molekyler, som ikke kan spejles i eller overlægges

på hinanden^{5–7}. En særlig slags diastereomerer er de cis-/trans-isomere stoffer, som typisk

indeholder to par substituenter, som for cis-diastereomerers vedkommende har substituentparrene siddende på den samme side af de(t) centrale atom(er) (som oftest en carbonkæde), mens identiske

                                                          6
substituenter sidder modsat hinanden i trans-diastereomere forbindelser

(fig. 1). Et eksempel på et

1

Se Bilag 1 for en liste over termer, som bliver brugt synonymt i denne opgave.

2

Ordet ’kiralitet’ blev oprindeligt givet af den britiske videnskabsmand Lord Kelvin, som påpegede visse kemiske

                                                                     2,3
forbindelsers spejlbilledisomeri og sammenlignede dette med hænder (græsk: kheir)

. Ligesom hænder er disse stoffer spejlbilleder af hinanden, men viser sig som uidentiske, når de overlægges hinanden.

Side 5

Side 5 af 36

cis-/trans-isomert lægemiddel er det antineoplastiske stof cis-platin, Pt(NH) Cl, som består af et

3 2 2 pla-tinatom med to ammoniumgrupper bundet på én side af platinatomet, og to chloratomer på den anden side (fig. 1). Det har vist sig, at transplatin, hvor ammonium- og chloratomerne sidder over

                                      8
for hinanden, er ineffektivt over for kræftceller

, hvorfor cis-trans-isomeri her er af stor betydning for dette stofs terapeutiske virkning.

                                                                      5,6,9
Enantiomerer er spejlbilledisomere stoffer, som dog ikke kan lægges oven i hinanden , og som

derudover kan rotere planpolariseret lys [3] med hver enantiomer roterende lyset i identiske vinkler,

men modsatrettede vinkler^{5,6}, såfremt der måles på opløsninger med lige stor koncentration af hver
enantiomer^{10} (fx 45° til højre eller venstre for lysets oprindelige retning ligeud). Den

lysstråleafbøjende egenskab, som kan bruges i navngivningen af stofferne, og som besiddes af både

                                4 7                    4,5,7,10,11
diastereomerer og (nogle) enantiomerer , gør stoffet optisk aktivt . Herudover er det kun,

hvis der indgår andre kirale stoffer i en given kemisk reaktion, at et stofs enantiomerer reagerer

        7
forskelligt . En blanding af et stofs forskellige stereoisomerer i lige mængdeforhold kaldes en

racemisk blanding/et racemat.

Kirale stoffer er i mange tilfælde stoffer, hvori der findes mindst ét atom, hvorpå der er bundet fire

                                                        1,5,6,10
forskellige funktionelle grupper – de har et asymmetrisk (carbon)atom

, hvad der også kaldes et

          3,5                5
stereocenter eller et kiralt center . Som vi har set med cisplatin, kan metalatomer ligeledes

fungere som stereocentre, selvom forbindelser med sådanne stereocentre i farmakologisk øjemed er sjældne. Et stof behøver dog ikke nødvendigvis være akiralt, fordi de ikke indeholder et

          9
stereocenter , hvad der fx gælder for nogle cis-/trans-isomere forbindelser, hvis carbonkædes

                                                               6,9
rotation er forhindret, fx som følge af tilstedeværelsen af dobbeltbindinger

, som det fx ses i butendisyre, hvis cis-form kaldes æblesyre, mens trans-formen kaldes fumarsyre.

Navngivning af kirale forbindelser

Tilstedeværelsen af et kiralt center, som sædvanligvis markeres med en stjerne (*) i strukturformlen for stoffet, betyder at der er mindst to forskellige spejlbilledisomere former af stoffet. Thalidomid har et enkelt kiralt center, hvilket kan ses af thalidomids kemiske opbygning, som ses i figur 3 (side

4). Af denne figur ses det, at der findes to stereoisomere former af thalidomid, som benævnes hhv.

R(+)- og S(–)- thalidomid. Disse to forbindelsers navne giver mig anledning til først at introducere den simpleste navngivningsmåde for kirale forbindelser, nemlig (+)- og (–)-klassifikationen.

Denne beror på, at man kender det kirale molekyles optiske aktivitet, målt som en vinkel i grader.

Stereoisomerens betegnelse ud fra dette system beror så på, om prøven drejer lyset til højre (”med uret”) eller til venstre (”mod uret”). Stereoisomerer, som bøjer lyset med uret betegnes (+)- stereoisomerer af det givne stof, mens stereoisomerer, som bøjer lyset mod uret kaldes (–)-

3

Planpolariseret lys er lys, som ved at blive sendt gennem en CaCO_{3} -krystal kommer til at bestå af kun to stråler, som

                                                                                        4,10
ligger vinkelret på hinanden. Dette står i modsætning til ikke-planpolariseret lys, som spredes i alle retninger .

                                              4
Vinklerne, som lyset afbøjes i, måles med et polarimeter .
4

                                3
Ikke alle enantiomerer er optisk aktive .

5

Dog kan andre atomer som svovl, nitrogen og fosfor også fungere som stereocentre^{7,11}, men det er carbonatomer,
som her er af den primære interesse, idet de er de hyppigste stereocentre i farmakologien^{11}.

Fig. 1. Eksempel på cis-/trans-isomeri – cis-/trans -
platin og cis-/trans-butendisyre med

trivialnavnene æblesyre hhv. fumarsyre. Kilde: (6)

Side 6

Side 6 af 36

isomerer^{2,4,6,7,10,11}. Nogle gange bruges betegnelsen d for (+)-isomerer (fra latin: dextro-: højre-),

                                                                      7
mens (–)-stereoisomerer tilsvarende sommetider betegnes med et l for laevus – venstre . Altså er en

                                                                            7
given stereoisomer enten en d-(+)- eller en l-(–)-form. Racemater betegnes med (±) eller dl , og

grundet de modsatte vinkler, som to stereoisomerer afbøjer lyset med, vil et racemat ikke være optisk aktivt.

De andre to mest brugte måder at navngive på involverer stereoisomerernes kemiske struktur. Først vil jeg introducere D- og L-navngivningsmåden, som ikke har forbindelse til den netop beskrevne d-og l-terminologi [6], selvom et stof dog godt kan være en D-d- (hvilket tilsvarer en D-(+)- konfiguration) eller en L-l-isomer (L-(–)) på samme tid, idet de to navngivningssystemer som nævnt

er uafhængige af hinanden. Et stofs D-/L-form afgøres ved at tegne molekylets strukturformel

               4
(Fisherprojektion)

med det højest oxiderede carbonatom øverst [6]. Hvis substituenten på det nederste kirale center vender mod højre, set fra læserens synsvinkel, er det en D-form, mens det er en L-form, hvis substituenten på dette atom vender mod venstre [6]. Således ses det af D-glyceraldehyd (fig. 2), at

hydroxygruppen på det eneste kirale center er vendt mod højre^{10}, mens den på L-formen er vendt til

venstre.

Det sidste navngivningssystem for stereoisomerer,

som jeg vil beskrive, er R- og S-klassifikationen^{9}.

Modsat de to forrige systemer, hvor molekylet ses samlet, gives en specifik betegnelse for hvert kiralt

center i et molekyle, når det navngives efter R-/S-
systemet^{3,9}. R-/S-navngivningen involverer primært

at ”prioritere” substitutent på hvert kiralt center efter

faldende atomvægt^{3,6,9} [6], hvor substituenten med den

højeste atomvægt får den højeste ”prioritet”. Hvis prioriteternes numre falder, hvis man går en substituent mod højre (med uret), er der tale om, at det givne kirale center har R-konfigurationen (af

latin: rectus = højre), mens det har S-konfigurationen, hvis man skal gå mod venstre (mod uret; af

                                                             6
latin: sinister = venstre) for at få substituenterne efter faldende prioritet . For stoffer med flere

kirale centre angives den totale molekylkonfiguration som for eksempel (R,S) hvis det ene stereocenter er af R-konfigurationen og det andet af S-konfigurationen, mens et molekyle med

                                                          9
totalkonfigurationen (S,S) har to kirale centre, som begge er af S-formen .

Selvom de tre netop gennemgåede navngivningssystemer for mange molekylers vedkommende ofte betyder, at R-stereoisomerer også er D-(+)-former, og S-former ofte også er L-(–)-form, er det ikke

altid sådan^{6,7,11}. Således skal man studere og navngive efter hvert system. Dog er det primært R-/S-
systemet, som bruges i kemiskfaglige sammenhænge^{6,11}.

6

Dog gælder det, at hvis der til stereocenteret findes to ene homoatomer, bliver dét, som måtte være bundet til et andet atom med en relativt højere atomvægt end det atom, som det andet homoatom er bundet til, som får højest prioritet. Fx er carbonatomet i en keton højere prioriteret end et carbon, som er bundet til et hydrogenatom, idet

oxygenatomet fra ketonen (C=O) giver denne samlede del en højere atomvægt.

Fig. 2. De to stereoisomere former af glyceraldehyd, hhv. D- og L-formen.

Side 7

Side 7 af 36

Konfigurationel navngivning af thalidomidmolekylet

Med denne redegørelse for den hyppigst brugte terminologi omkring kiralitet vil jeg argumentere for, hvilken af de i fig. 3 afbildede kemiske strukturer for thalidomids to enantiomerer, som er hhv.

R- og S-thalidomid. Det ses på strukturformlen for thalidomid, at det kirale center i molekylet er et carbonatom. Dette stereocenter har følgende fire grupper tilhæftet: et carbonatom, som er en del af en keton (det er dobbeltbundet til et oxygenatom), endnu et carbonatom, et nitrogenatom og et hydrogenatom (ikke med i strukturformlen – det er bundet til stereocenteret og peger opad).

Nitrogenatomet (1) får den højeste prioritet, idet det har atomnummer Z=7, mens det carbonatom,
som er en del af en keton, får den næsthøjeste prioritet (2) (Z=6 for C), mens det andet carbonatom

får tredjeprioritet, hvorved hydrogenatomet får fjerdeprioritet. De to spejlbilledisomerer, kan

således navngives efter R-/S-form, idet der for prioriteterne gælder, at N>C=O>C>H. For

thalidomidstereoisomeren til venstre ses det, at prioriteternes orden falder, når man går med uret, hvorved der er tale om en R-form, mens prioritetsordenen for stereoisomeren til højre falder, når man går mod uret – det er altså en S-form.

Stereoselektiv farmakologi

Biomolekylers kiralitet har en stor betydning for deres biologiske aktivitet. Således findes

                                                    10,12–14
aminosyrerne i levende organismer hovedsageligt i deres L-form

, mens kulhydrater findes på

D-form i biologiske systemer^{6,13,14}. Enzymer er også kirale^{13,15}, og biosyntese og metabolisme af

                                                  13,15
forskellige stoffer er således som regel også enantiospecifik

, hvilket kan have indflydelse på lægemidlers virkning i kroppen, idet disse strukturers kiralitet betyder, at det som regel kun er en enkelt af et stofs stereoisomerer, som kan bindes til en given receptor eller metaboliseres af et bestemt enzymsystem.

Lægemiddelstoffers kiralitet har i rigtig mange tilfælde så stor betydning for en lægemiddelformulerings virkning, at mange lægemidler – især dem, som er baseret på

         13,16
naturstoffer

– er enantiospecifikke eller virker sådant

1,2,6, 12–14,16–19

, hvilket vil sige, at den søgte virkning kun gives i tilstrækkelig grad af en enkelt af lægemiddelstoffets stereoisomerer, hvilket

især gælder nyere lægemidler^{7,16,20}. Forklaringen på, at det især er naturstofafledte lægemidler, som

                                   11
er kirale er den førnævnte kiralitet i naturen .

Fig. 3. Strukturformler for thalidomids to enantiomerer

Side 8

Side 8 af 36

Generelle principper og teoretiske forhold i stereoselektiv farmakologi

Enantioselektiviteten i lægemiddelstoffers virkninger og virkningsgrader og andre egenskaber

                                                  11,12
skyldes i høj grad aminosyrernes kiralitet i levende organismer

(de er, som nævnt tidligere, på

L-form), samt DNA-helixens indhold af D-deoxyribose^{11}, hvorfor der ofte kræves en bestemt

stereoisomer af et givent lægemiddelstof for at virke optimalt mod den sygdomsproces, den skal

behandle eller virke profylaktisk overfor. De receptorer/enzymer, hvorpå et lægemiddelstof virker,

                                                 13,14
vil også i en del tilfælde have en stereoselektiv bindingsprofil

– én stereoisomer vil være

eutomer¸ dvs. den bedst virkende/bindende stereoisomer, mens den anden vil være distomer for den

                                                              14
receptor/det enzym, hvortil stoffet bindes og/eller den specifikt søgte virkning . Man kan så bruge

den eudismiske ratio til at afgøre, hvor stort rationalet for udviklingen af et stereospecifikt præparat er. Den eudismiske ratio udregnes som forholdet mellem den effektive koncentration (EC) af

50 eutomeren og EC for distomeren af et kiralt lægemiddelstof for en bestemt virkning (fx binding til

50

                15
en specifik receptor) . Hvis den eudismiske ratio er høj, ses der således en høj stereospecificitet i et

                    14
lægemiddelstofs virkning , hvilket vil give et rationale for udvikling af en stereospecifik

formulering af stoffet. Et stof, som har mere end én terapeutisk virkning, vil have flere forskellige eudismiske ratioer – en for hver forskellig virkning. Et eksempel på dette er den antihypertensivt virkende β -adrenalinreceptorantagonist propanolol, som også har en lokalanæstetisk virkning. For

1 den β -antagoniserende virkning er den eudismiske ratio 100, mens den for den lokalanæstetiske

1

virkning er 1^{15}.

Forskelle i den terapeutiske virkning af stereoisomerers enkelte enantiomerer – effekt, styrke og antagonisering

Det gælder for nogle lægemiddelstoffer, at den ene stereoisomers virkning udligner virkningen af

den anden^{14}, hvorfor et enantiospecifikt præparat er en nødvendighed i sådanne tilfælde. Et

eksempel på et sådant stof er det antidepressivt virkende SSRI-præparat [7] citalopram, hvis R-

                                                              21,22
enantiomer hæmmer serotoningenoptagelsen betydeligt ringere end S-formen (den eudismiske

          22                                                               22
ratio er 167 ), ligesom den til en vis grad udligner den terapeutiske effekt af S-enantiomeren ,

som derfor nu bliver solgt enantiospecifikt som escitalopram.

Det er sjældent, at det udelukkende er én af stereoisomererne af et lægemiddelstof, som besidder

                                                                    19
farmakologisk aktivitet, mens den anden i ethvert terapeutisk henseende er inaktiv . Et eksempel

på et sådant lægemiddelstof er α-methyldopa – et antihypertensivum, hvis terapeutiske virkning kun

                                                            14
besiddes af S-enantiomeren, hvorfor stoffet markedsføres enantiospecifikt

. Omvendt gælder det – dog for relativt få lægemiddelstoffers vedkommende – at et racemat har lige så god effekt på en given sygdomsproces som en enantiospecifik formulering (dette gælder bl.a. det kemoterapeutiske

stof cyklofosfamid^{11}), hvilket dog kun kan komme på tale, hvis alle stereoisomerer af

lægemiddelstoffet er lige potente i indgiftssammenhængen, dvs. at den eudismiske ratio for den

søgte virkning er 1^{15}, og der ikke ses hyppige og/eller alvorlige bivirkninger ved nogen af

            12
enantiomererne . Det kan dog også være nyttigt at bruge et racemat i terapeutiske sammenhænge af

7

SSRI = serotoningenoptagelseshæmmere. Disse virker ved at lade serotonin opholde sig længere tid i synapsekløften,

hvorved denne positivt humørpåvirkende neurotransmitter påvirker personen i længere tid og lader større

koncentrationer serotonin gøre det ad gangen^{121}.

Side 9

Side 9 af 36

andre grunde^{13}, fx hvis stereoisomererne hver især giver to forskellige effekter, som samlet kan

bruges i behandlingen af bestemte sygdomme. Et eksempel på et sådant præparat er indacrinon, hvis

                                                            19
(–)-form virker diuretisk, mens begge former øger ekskretionen af urinsyre

, hvorved et racemat er brugbart i forbindelse med behandlingen af urinsyregigt, hvor begge virkninger er af terapeutisk interesse. Det kan også være af interesse at markedsføre et lægemiddelstof som et racemat, hvis den ene stereoisomers toksicitet modvirkes af den anden, hvilket gælder for det antihypertensivt

                        13
virkende lægemiddel labetalol . I andre tilfælde vil to forskellige terapeutiske virkninger af et stofs

forskellige stereoisomerer betyde, at de må syntetiseres og fremstilles stereospecifikt. Et sådant

                         8                                                  11
eksempel er stofklassen opiater , hvis (–)-former virker analgetiske, og (+)-formerne mod hoste .

Stereospecificiteten i thalidomids farmakologiske virkninger og bivirkninger

Thalidomid er et af de lægemiddelstoffer, hvis enantiomerer besidder vidt forskellige terapeutiske virkninger. Efter tilbagetrækningen af thalidomid fra markedet i 1960’erne er det blevet klart, at det kun er S-(–)-formen af thalidomid, som virker teratogent (se sektionen Misdannelser hos

                                            23
thalidomideksponerede fostre) og immunmodulerende (se sektionen Brug af thalidomid i nutidens

sygdomsbehandling), mens R-(+)-formen er et sedativum^{6,13,16,17,19,24}. Og da thalidomid oprindeligt
set blev solgt som et racemat^{19}, var det således uundgåeligt, at der ”kom lig på bordet” før eller

siden, når stoffet netop havde gravide kvinder som en stor målgruppe. Derfor kan man spørge sig selv: havde man kunnet undgå de tusindvis af misdannelser hos ”thalidomidbørn”, hvis deres mødre havde indtaget et enantiospecifikt præparat kun bestående af R-(+)-thalidomid? Svaret, som kommer på baggrund af det næste afsnit i min opgavebesvarelse, er desværre noget nedslående, skulle det vise sig.

Racemisering

Nogle kirale lægemidler undergår en form for biotransformation, som er kendt under betegnelsen racemisering (kiral interkonversion), hvilket betyder, at de af et lægemiddelstofs stereoisomerer, som er indeholdt i et givet lægemiddel, vil omdannes til en anden stereoisomer af stoffet under

kroppens nedbrydning af det^{25}. Således kan R-ibuprofen, som er en inaktiv stereoisomer af
ibuprofen, omdannes til den aktive S-form, men ikke omvendt^{7,16,17}. Derfor kan man i princippet

                                                                              16
lige så godt fremstille ibuprofenpræparater som racemater i forhold til at fremstille en ren S-form .

Men for thalidomids vedkommende er det en helt anden sag: R-(+)-thalidomid omdannes til S-(–)-

thalidomid og omvendt, når det først er blevet optaget i kroppen^{14,25–28}, mens dette ikke sker, hvis
man opbevarer blodprøver indeholdende thalidomid i en fryser i længere perioder^{29}, hvorved det

altså kan konkluderes, at racemiseringen foregår i kroppen (in vivo) og ikke uden for kroppen (ex

vivo). Derfor bliver thalidomid givet som et racemat i behandlingsmæssige sammenhænge^{26}, idet
der således ikke er nogen idé i at udvikle en enantiospecifik formulering af stoffet^{14,27}. In vivo-

studier af thalidomids racemisering i mennesker har givet det nedslående resultat, at den sederende R-(+)-enantiomer omdannes hurtigere til den teratogene S-(–)-enantiomer end omvendt, hvor in

                                                                     26
vitro-studier af racemiseringen af thalidomid desværre gav falsk håb om det modsatte . Det er også

8

Lægemiddelgruppen opiater tæller naturstoffer, som er baseret på udtræk fra opiumsvalmuen, Papaver somniferum

(fx morfin og kodein), mens opioider betegner både naturstoffer fra opiumsvalmuen og semisyntetiske derivater (fx

                            118
dextropropoxyfen) af disse stoffer .

Side 10

Side 10 af 36

blevet konstateret, at nyere antineoplastiske thalidomidanaloger som lenalidomid^{6,14} og
pomalidomid^{30} også undergår racemisering, selvom nogle thalidomidderivater er mere stabile hvad
dette angår end thalidomid^{6}. Derfor indebærer det altså under alle omstændigheder en betydelig

risiko for gravide kvinder (og kvinder i den fertile alder generelt) at indtage thalidomidpræparater, hvorfor det som en sidebemærkning er strengt nødvendigt for fertile kvinder i behandling med

                           31,32
sådanne stoffer at have sikker sex .

Som en del af efterforskningen af præventabiliteten af thalidomidinduceret teratogenicitet har forskere forsøgt at se, hvordan man eventuelt kan bremse racemiseringsprocessen ved at se på, om der er katalytiske faktorer involveret i processen, og i så fald hvilke stoffer der er tale om. Reist et

al. (1998)^{26} fandt frem til, at det især var humant serumalbumin (HSA) og basiske aminosyrer som

arginin og lysin, som i særlig høj grad kunne omdanne den ene thalidomidenantiomer til den anden.

Dette kan forklares ved, at mange af de steder i cellerne, hvortil albumin bindes, har lysin- og

                           26
argininmolekyler i deres struktur . I forbindelse med disse eksperimenter er det desuden blevet

konstateret, at man kan mindske inversionsgraden ved at tilføre albuminligander med en højere

                                                                             25,26
affinitet for bindingsstedet (fx acetylsalicylsyre) end thalidomid, samtidigt med thalidomid ,

således at thalidomids tilgang til albuminbindingsstederne bliver kompetitivt inhiberet, hvorved risikoen for fostermisdannelser ved tilførsel af en stereospecifik thalidomidformulering bliver

betydeligt mindre, men ikke nul^{33}.

Stereoselektivitetens indflydelse på lægemiddeludvikling og -syntese

                                                               7,13,14,34
Fordi manglende stereoselektivitet for kirale lægemidlers virkning er sjælden

, er det af stor interesse for medicinalindustrien at fremstille enantiospecifikke præparater nu, hvor det er blevet muligt at syntetisere de enkelte enantiomerer eller at adskille et racemat i de enkelte

          3,12–14,20,34
enantiomerer      . Dog skal alle nye kirale lægemidlers enkelte stereoisomerer testes for

farmakologisk aktivitet, uafhængigt om produkt er enantiospecifikt eller et racemat^{12} for at

undersøge for stereospecificitet hvad stoffets farmakokinetiske og andre relevante faktorer

angår^{13,14,19}, hvilket bl.a. vil kunne afsløre terapeutisk additive/synergistiske virkninger, som det ses

med indacrinon. Ligeledes er det stadig forbundet med større omkostninger at fremstille

                                     11,18,34
enantiospecifikke præparater end racemater , hvilket må tillægges det mere komplekse

syntese-/racematseparationsarbejde.

Asymmetrisk syntese

Som udviklingen i lægemiddelsyntese skrider fremad, er det, som også nævnt tidligere, blevet muligt for forskere og produktionsmedarbejdere i medicinalindustrien at fremstille stadigt flere

                       3,13,15,16,34
stereospecifikke lægemidler   . For at fremstille en enkelt stereoisomer af et stof gøres brug

af en særlig type kemisk syntese – asymmetrisk syntese, også kaldet stereoselektiv, enantiospecifik og homokiral syntese, som i det store hele går ud på at få nogle akirale eller racemiske

                                      3,35
startreagenser omdannet til et kiralt slutprodukt .

Side 11

Side 11 af 36

Metoder og principper i asymmetrisk syntese

En af de metoder, som man kan bruge i en asymmetrisk syntese er at lade syntesen tage

                                                          3, 34–36
udgangspunkt i et eller flere af de mange kirale naturstoffer som findes

eller i et hvilket som helst andet kiralt stof, som har den samme kirale konfiguration som det ønskede slutprodukt – en

kiral reagens^{35,37}. Eksempelvis kan man benytte naturligt forekommende aminosyrer ved syntese af

                                                                               3
et kiralt stof på L-form, eller et naturligt forekommende kulhydrat ved syntese af et stofs D-form ,

                                         3,38
som følge af disse naturstoffers naturlige kiralitet

. Ved at bruge akirale forbindelser i resten af

syntesen kan man således få et stof med den ønskede stereokonfiguration (R/S- og D-/L-form samt

optisk aktivitet) som slutprodukt, idet man ved kun at benytte et enkelt kiralt stof kan kontrollere

                            3,34
slutproduktets stereokonfiguration . Alternativt kan et sådant kiralt ”hjælpemolekyle” også

fungere som en slags katalysator – en kovalent bundet^{34} chiral auxiliary, hvis eneste rolle er at

                                                          34,36
”indsætte” et kiralt center i et ellers akiralt eller racemisk molekyle

. Alt i alt bliver dette molekyle både tilført og herefter fjernet fra syntesens mellemreaktioner, således at intet andet end

                                                   34,36,38
stoffets stereokonfiguration har indflydelse på slutproduktet

. Et eksempel på en chiral

auxiliary er kamfers stereoisomerer^{36,39}. Der findes også andre metoder til at syntetisere et

stereospecifikt molekyle. Ved udelukkende at anvende kirale forbindelser med samme stereokonfiguration som det endelige produkt af syntesen, kan man undgå at få akirale eller anderledes konfigurerede forbindelser med i syntesens forskellige trin.

Delkonklusion på problemstillingen

Kiralitet er en vigtig egenskab, både i ikke-farmaceutisk og farmaceutisk kemi, idet stoffers spejlbilledformer kan have vidt forskellige farmakologiske effekter og fysisk-kemiske egenskaber.

Lægemiddelstoffers kiralitet kan være altafgørende for deres terapeutiske værdi – der kan i enkelttilfælde være rationaler ved brug af racemater såvel som stereospecifikke præparater, men det er i alle tilfælde vigtigt at kende til kirale lægemidlers stereospecifikke virkninger og omsætning i kroppen og derudfra kunne vurdere, om et lægemiddel skal formuleres racemisk eller stereospecifikt. Dette har eksemplet thalidomid vist til fulde, selvom det har vist sig praktisk talt umuligt at undgå de skadelige virkninger fra S-formen grundet racemisering. Således er kiralitet en vigtig egenskab for lægemiddelstoffer nu hvor vi befinder os i en tid, hvor synteseteknikkerne tillader stadigt mere komplekse metoder til udvikling af naturstofafledte såvel som semisyntetiske og syntetiske kirale lægemidler. Lægemidlers stereospecificitet i virkningsområder har ligeledes gjort det muligt at optimere et lægemiddel således at en bestemt virkning kan forbedres, eller uønskede frasorteres.

Side 12

Side 12 af 36

Thalidomidmolekylets struktur-aktivitetsrelationer

I denne del af min besvarelse vil jeg redegøre for, hvilke resultater man har fået ud fra de studier af sammenhængen mellem den kemiske struktur og den farmakologiske aktivitet, som man har lavet af thalidomid og de nyere thalidomidanaloger. Det er ikke nok at kende til de forskellige funktionelle gruppers kemiske egenskaber – man skal forstå indflydelsen af hele molekylstrukturen på de processer, som molekylet skal indvirke på.

Molekylets kemiske opbygning og sammenlignelighed med andre lægemiddelstoffer

                                                                              24
Thalidomidmolekylet (fig. 3) er en afledning af den ikke-essentielle aminosyre glutaminsyre .

Thalidomid er strukturelt set opbygget af en ftalimidring på højresiden (en dobbelt ringstruktur bestående af en benzenring bundet til carbonylgrupper, som begge er bundet til en NH-gruppe) og

                                                       40
på venstresiden er endnu en cyklisk imidstruktur – en glutarimidring .

For at forstå thalidomids farmakologiske virkninger, kan det være af relevans at se, hvordan stoffet ligner andre stoffer med samme type virkning. I fig. 4 ses de kemiske strukturer for thalidomid (a) og barbitursyre

(malonylurea; b)^{41}. Barbitursyre er

grundstenen til en lang række sedativa, som dog nu for størstedelens vedkommende er udfaset [9] og en række antiepileptika, som stadig er i klinisk brug. Hvis man ser på glutarimidringen i thalidomid

(a) (den enlige ringstruktur til højre i molekylet), ses stor lighed mellem denne og barbitursyre (b), hvor den eneste forskel er en ekstra amidgruppe og en ekstra keton i barbitursyre. Denne strukturelle lighed mellem de to stoffer har fået forskere til at konkludere, at thalidomids sederende

                                                  31
egenskaber skyldes tilstedeværelsen af netop glutarimidringen

. Man har ind til videre ikke kunnet fastslå præcist hvilke(n) mekanisme(r), som står bag thalidomids teratogene effekt, men det er blevet postuleret, at det er ftalimidringen i thalidomid, som giver S-enantiomeren dens teratogene

egenskaber^{31}, idet det er blevet vist, at en thalidomidanalog uden glutarimidringen, men i stedet
med to ftalimidstrukturer, også er teratogen^{42}. Dog har studier af den ikke-teratogene
thalidomidanalog EM63 vist, at dette stofs glutarimidring ikke hydrolyseres^{43}, hvorved man

derudfra kan se, at der er mulighed for en forbindelse mellem hydrolyse af glutarimidringen i thalidomid(analoger) og stoffets teratogenicitetspotentiale. For en meget mere detaljeret

9

Oprindeligt set var et af hovedargumenterne for at indføre thalidomid, at stoffet, modsat barbitursyrederivater, var praktisk talt atoksisk ved overdosering – den sederende virkning blev forlænget uden nogen form for

                        28
centraldeprimerende virkning .

Fig. 4. Kemiske strukturer for a. Thaloidomid; b. Barbitursyre

Side 13

Side 13 af 36 gennemgang af de forskellige bud på, hvordan thalidomid skaber fostermisdannelser, se da sektionen Teorier om opståelsesmåden for thalidomidinducerede misdannelser.

Stereoselektiviteten i thalidomids farmakologiske egenskaber

Der findes forskellige udlægninger af stereoselektiviteten i thalidomids sederende egenskaber: mens

én kilde fastslår, at det kun er R-thalidomid, som giver den sedative virkning^{27}, tillægges denne

                                                   44                          19
egenskab i en litteraturgennemgang af Meierhofer et al. (2001) S-formen, mens Lin & Lu (1997)

anfører, at grunden til, at thalidomid oprindeligt blev solgt som et racemat var, at de to enantiomere former af stoffet var lige effektive til at sedere patienter med. Thalidomids immunmodulerende

                                                             44,45
egenskaber (se senere) antages at være mest effektive hos S-enantiomeren

. Det er dog grundet den racemisering, som stoffet undergår i kroppen ikke af klinisk relevans at bestemme stereoselektiviteten for thalidomids forskellige virkninger, hvilket også kan være baggrunden for

Lin & Lus (1997)^{19} observation.

Metabolisme, toksicitet og biotilgængelighed

Thalidomid undergår hurtigt en ikke-enzymatisk hydrolyse i kroppen, hvor stoffet omdannes til tolv

                         46,47            28
forskellige hydrolyseprodukter , heraf 11 kirale , hvoraf nogle kan nedbrydes yderligere af

diverse CYP-enzymer^{28}. Kun tre af de tolv hydrolyseprodukter er fundet i humant plasma^{48}.

                                                          46
Hydrolyseprodukterne er væsentligt mere hydrofile end thalidomid selv

, hvorfor kun relativt små

mængder af en indtagen mængde thalidomid bliver absorberet^{49}, hvorved størstedelen af

                               28
metabolitterne hurtigt udskilles igen . Ingen af hydrolyseprodukterne har vist sig at være

        48
teratogene , men nogle af de enzymatisk dannede metabolitter har vist sig at virke

           48,50,51                        50
antiangiogent   og mod væksten af myelomceller . Således kræver disse virkninger metabolisk

aktivering af thalidomid^{50,51}. Det er thalidomids fire amidbindinger, som lader molekylet
hydrolysere^{48}, hvilket det gør i kroppen såvel som in vitro, så længe pH i opløsningsmediet er over
6, med en positiv korrelation mellem voksende pH og hydrolysehastigheden^{46}. Således bliver

                                                           46
thalidomid komplet hydrolyseret ved blodets pH på 7,4 i løbet af 24 timer .

En racemisk thalidomidformulering forårsager selv ikke dødsfald ved doser på 10 g/kg legemsvægt
hos forsøgsdyr^{1,44}. Hvis vi antager, at dette også gælder for mennesker svarer det til, at en

normalvægtig voksen skulle indtage over et halvt kilo ren thalidomid for at opnå en dødelig effekt!

Stoffets ringe vandopløselighed (60 mg/L), dvs. tilsvarende høje fedtopløselighed, tillader stoffet at

passere cellemembranen meget let grundet dennes indhold af fosfolipider. Derfor vil en stor del af

indtaget thalidomid også være farmakologisk aktivt^{19,45} – man siger, at biotilgængeligheden

(bioavailability) er høj. Den høje fedtopløselighed afspejles i thalidomids høje n-oktanol-vand-

                          28,52
partitionskoefficient (𝐾 = 5 ), som er et kvantitativt mål for forholdet mellem
                    𝑂𝑊

koncentrationen af et stof i den lipofile organiske solvent n-oktanol og koncentrationen af stoffet i

vand, når stofferne er i kemisk ligevægt^{53}. På trods af stoffets store fedtopløselighed har det været

Side 14

Side 14 af 36 muligt at fremstille en intravenøs opløsning af thalidomid, for hvilken biotilgængeligheden var

næsten 100 % for R-enantiomeren og 50 % for S-enantiomeren hos mennesker^{28}.

Struktur-aktivitetsforhold for thalidomidanaloger

I studiet af, hvordan thalidomidmolekylets angiogenesehæmmende egenskab (se mere i sektionerne Teorier om opståelsesmåden for thalidomidinducerede misdannelser og Thalidomid i nutidens sygdomsbehandling) kan forstærkes har det vist sig, at man ved at påhæfte fire fluoratomer på benzenringen i ftalimiddobbeltringen i molekylets venstre side kan forstærke netop denne effekt

        54–57
betydeligt . Dette antages at skyldes, at fluors høje elektronegativitet gør molekylet mere stabilt

ved at kunne øge bindingsstyrken til de andre atomer i molekylet, og at denne egenskab kan

                                                    54,55
forstærke interaktionen med de receptorer, hvortil stoffet bindes . Ligeledes vil fluorsubstitution

                                               55
i lægemiddelstoffer generelt øge stoffets fedtopløselighed

, hvorved biotilgængeligheden vil blive endnu bedre. At fluor kan forstærke et lægemiddelstofs virkning kendes også fra benzodiazepinet flunitrazepam, som er en ekstra potent videreudvikling af nitrazepam. Disse substitutioner forbedrer

                                                     57
dog ikke alle sådanne thalidomidanalogers antiangiogene effekt

. Forklaringen på dette kendes ikke.

Hvad thalidomids TNF-α-hæmmende egenskab angår (se sektionen Thalidomid i nutidens sygdomsbehandling), har den nye thalidomidanalog lenalidomid (fig. 5), som nu er blevet godkendt til behandling af bl.a. myelomatose, en effekt, som er ca. 2.000 gange mere effektiv end

thalidomid^{58} [10], mens pomalidomids TNF-α-hæmning er 20.000 gange bedre end thalidomids^{59}.

Som det ses af lenalidomids kemiske struktur, sammenlignet med thalidomid, er de eneste forskelle mellem de to stoffer en aminogruppe på benzenringen og en manglende keton, mens det mere potente stof pomalidomid kun har en aminogruppe i benzenringen til forskel fra thalidomids kemiske struktur. Herved ses det, hvor små ændringer der skal til i et molekyle for at forstærke en terapeutisk effekt så meget som det ses i dette tilfælde. Det er herudover i eksperimenter lykkedes at syntetisere en thalidomidanalog, som er 50.000 mere effektiv til at forhindre udsondring af TNF-α

                                   60
fra mononukleare blodceller end thalidomid .

10

Målt som en IC_{50} -værdi – den koncentration, som kan inhibere 50 % af mængden af cytokinet i en given

forsøgsmodel.

Fig. 5. Thalidomids (a), lenalidomids (CC-5013;b) og pomalidomids (CC-4047;c) kemiske strukturer.

Bearbejdet på grundlag af Teo (2005)^{59}.

Side 15

Side 15 af 36

Delkonklusion

Der er stadig en del løse ender og uafklarede spørgsmål omkring forholdet mellem thalidomids kemiske struktur og farmakologiske aktivitet, men det lader til, at stoffets sedative egenskaber kan tilskrives tilstedeværelsen af glutarimidringen. På trods af enantiospecificiteten i en række af thalidomids virkninger er denne ikke relevant pga. stoffets racemisering i kroppen. Man har ved hjælp af struktur-aktivitetsstudier af thalidomidanaloger sammenlignet med thalidomid fundet ud af, at fluorsubstitution kan øge den antiangiogene effekt af sådanne stoffer, ligesom det er blevet sandsynliggjort, at visse terapeutiske effekter udøves af thalidomidmetabolitter, mens andre effekter sandsynligvis medieres af det oprindelige molekyle.

Misdannelser hos thalidomideksponerede fostre

Thalidomid er uden tvivl mest kendt for at have forårsaget misdannelser hos børn af mødre, som tog stoffet under graviditeten. Det er blevet anslået, at der i alt er blevet født omkring 10.000 børn med

sådanne misdannelser i perioden 1957-62^{61} – misdannelser, som efterlader de, som overlevede den

første kritiske periode i spædbarnsalderen, med livslange handicaps. I de foregående passager har vi lært, at det anses for at være S-enantiomeren af thalidomid, som forårsager disse misdannelser, men at selv ikke en enantiospecifik formulering af stoffet til fulde kan forhindre teratogenicitet. Men vi har endnu ikke fået det fulde overblik over hvilke misdannelser, der er tale om, hvornår under graviditeten og hvordan de opstår. Det vil jeg give en udførlig beskrivelse af i denne del af opgaven, hvor ”thalidomidbørn” bliver brugt som en generel betegnelse for ofrene for thalidomidsagen.

Typer af misdannelser hos thalidomidpåvirkede fostre

Thalidomid har forårsaget en lang række forskellige misdannelser af fostre, hvoraf ingen dog er

                                               62
patognomiske for thalidomidinduceret teratogenticitet . De fleste thalidomidbørn havde

                49,61–65                                                   49,65–68
ekstremitetsdefekter som fravær af (ameli) eller stærkt forkortede lemmer (fokomeli) ,

sidstnævnte også kendt som ”sællemmer” på grund af misdannelsens lighed med sælers

                                 65
ekstremiteter (bilag 2). Smithells (1973)

inddeler igen fokomeli i kort og lang fokomeli, alt efter om den misdannede person har forkortede armknogler (humerus, radius, ulna) eller ej. Ameli og

                                                                              65
fokomeli optrådte samlet set hos 96 ud af de 154 undersøgte børn i Smithells (1973) undersøgelse .

Ameli/fokomeli af overekstremiteterne uden misdannelser af benene var samlet set det hyppigste
fund^{49}, som fandtes hos omkring 40 % af børnene^{49}. Et billede af et dødfødt barn med ameli af

overekstremiteterne og fokomeli af underekstremiteterne ses i bilag 2.

Andre eksempler på ekstremitetsmisdannelser, som forekommer efter thalidomidpåvirkning er

misdannelser af fingrene (ektrodaktyli – manglende fingre/tæer; syndaktyli – sammensmeltning af
fingre/tæer; adaktyli – fravær af fingre/tæer^{65,66}, hvoraf sidstnævnte som oftest involverede
tommelfingeren^{61,65,69}). Nogle thalidomidbørn led også af polydaktyli, men denne lidelse er sjælden

                      65                                             49,65,67
efter thalidomidpåvirkning . Disse ekstremitetsmisdannelser var som oftest bilaterale , hvilket

de dog var i alle tilfælde, hvis én side var særligt slemt misdannet^{67}, hvilket også gælder for

Side 16

Side 16 af 36

                                            61
øremisdannelser efter moderlig thalidomidpåvirkning . På det tidspunkt i embryogenesen, hvor

disse misdannelser sker, er lemmerne ikke andet end en slags knopper (limb buds) ud fra embryoets

hovedakse^{67,70}. I Miller & Strömlands (1999) undersøgelse af thalidomidbørn^{61} sås deformiteter af

tommelfingeren hos 81 % af de ramte børn, mens andre deformiteter af overekstremiteterne sås hos

69 % af børnene. Andre deformiteter end ekstremitetsdefekter forekom sjældent isoleret hos

            61,65                                                           24,49,61
thalidomidbørn . Grundet øremisdannelsers relativt hyppige forekomst hos thalidomidbørn

(38 % af patienterne i Miller & Strömlands (1999) undersøgelse^{61}) forekom der dog bl.a. tilfælde,

hvor øremisdannelser forekom sammen med fx kardiovaskulære defekter uden tilstedeværelsen af

                61
ekstremitetsdefekter .

                   68
Ansigtsnervelammelser hhv. nyredeformiteter sås hos 20 og 14 %, mens kardiovaskulære

misdannelser samt mental retardering, ofte med tilhørende autisme, sås hos under 10 % af børnene i

Miller & Strömlands undersøgelse^{61} – en andel, som dog stadig er langt over normen for

normalbefolkningen. Herudover sås også en lang række misdannelser af fordøjelseskanalen i særligt hyppig grad hos thalidomidbørn, hvilke bl.a. tæller forskellige atresier, som bl.a. sås i spiserøret,

                                49,61,65,68
galdeblæren, tolvfingertarmen og anus . De hyppigste nyremisdannelser var hesteskonyre

(fusion af nyrernes nederste flader, så de tilsammen dannede en ”hesteskoform”) og agenese af

organet^{61}.

                                                                  24,62
Thalidomidinducerede misdannelser medførte en meget høj spædbarnsdødelighed

– kun 3 ud af

21 børn med ameli i et svensk studie (Miller & Strömland, 1999^{61}) overlevede, mens den samlede

mortalitet inden for det første leveår for thalidomideksponerde fostre i en anden undersøgelse

(Smithells, 1973^{65}) var 45 %. Det var særligt misdannelser i de indre organer (i thorax/abdomen),

                                                       65
som forårsagede den høje spædbarnsdødelighed hos thalidomidbørn

, hvorimod relativt flere af de ekstremitetsdefektforskyldte dødsfald var sket in utero (dvs. at barnet var dødfødt).

En liste over misdannelser, som er blevet forbundet med moderlig thalidomidindtagelse, samt specifikke sårbarhedsperioder for nogle af misdannelserne ses i bilag 3.

Sårbare perioder for thalidomidinducerede skader i fosterlivet

Generelt set er det i det første trimester af graviditeten, at thalidomid udøver sin teratogene

       24,49,71                                      71
virkning    , hvilket også gælder for teratogene stoffer generelt . Det har vist sig muligt at kunne

forudsige med stor nøjagtighed, hvornår i graviditeten at fosteret er mest sårbart over for

                           63,68
thalidomidindceret teratogenicitet . Dette har været muligt, idet mange kvinder har kunnet oplyse

på præcist hvilke dage, de har taget thalidomid for at komme af med kvalme eller for at sedere sig,

og hvor mange tabletter de tog^{61,68}. Af Nowacks (1965)^{68} udførlige gennemgang af emnet kan det

ses, at der er forekommet misdannelser som fokomeli efter moderens indtagelse af en enkelt tablet thalidomid. Generelt set er sårbarhedsperioden fra dag 20-22 til 36 efter befrugtningen, dvs. 34-36

til 50 dage efter den vordende moders sidste menstruation^{61,67,68} [11]. Man var allerede i de første år

efter thalidomids tilbagetrækning fra markedet opmærksom på, at det var omkring denne periode, at

11

McCredie (2006)^{49} angiver den sårbare periode som fire til ni uger efter den gravides sidste menstruation, dvs. to til

syv uger (14-49 dage) efter befrugtningen.

Side 17

Side 17 af 36

                                                       69
fosteret var mest sårbart over for thalidomids teratogene virkninger . Således ses øremisdannelser

og kranienervedefekter efter thalidomidindtagelse omkring dag 21-22, mens overekstremiteterne kan blive ramt af misdannelser 24-33 dage efter befrugtning, og underekstremiteterne i perioden 27-

33 dage efter befrugtning. Overekstremiteternes udvikling begynder før underekstremiteterne

kommer til syne^{70}, hvorfor defekter af overekstremiteterne ses tidligst i graviditeten. Angivelsen af,

hvornår der opstår kranienervedefekter efter thalidomidindtagelse, tilsvarer nogenlunde tilblivelsen

                           70
af de tidligste kranienenerveanlæg .

Det er dog vigtigt at understrege, at det ikke nødvendigvis gælder, at thalidomid har virket

                                         71
teratogent umiddelbart efter indtagelsen af stoffet

, idet der fx kan have forekommet en form for akkumulativ toksicitet, sådan at vævene skulle være mættet med en vis koncentration af stoffet, før den teratogene effekt har indvirket, men det er bare spekulationer.

Se yderligere bilag 3 for en oversigt over, hvornår bestemte ekstremitets- og øremisdannelser optræder i forbindelse med thalidomidpåvirkning hos fosteret.

Nyere sager om thalidomidbørn, samt en bemærkning om thalidomidsagens indvirkning på lægemiddeludviklingen

Efter det blev klart, at thalidomideksponering i fostertilstanden var årsagen til tusindvis af misdannelser blev man for alvor interesseret i, at denne tragedie ikke skulle kunne ske igen. Dette er bl.a. sket ved, at man nu tester nye lægemiddelkandidater i to dyremodeller, hvoraf den ene model

                                                             24,28,63,72
ikke er en gnaver, idet thalidomid ikke viser toksiske effekter hos disse arter .

Selvom man er blevet meget opmærksom på thalidomids teratogene virkning, ses der stadig thalidomidinducerede fostermisdannelser i de områder af verden, hvor man bruger stoffet i behandlingen af spedalskhed, fx i Brasilien og Argentina, hvor der blev født 34 børn med

thalidomidinducerede misdannelser af spedalske mødre i perioden^{64}. Også disse børn

havde alvorlige ekstremitetsmisdannelser, hvoraf partiel eller total ameli (tetraameli) samt fokomeli og manglende knogler i over- eller underarm med tilsvarende mangel på en del af armen igen var de dominerende defekter. Yderligere er der set tre tilfælde af thalidomidinducerede misdannelser hos børn i Brasilien i perioden fra 2005 til først på 2007, hvoraf moderen til ét af børnene var i

behandling med thalidomid for myelomatose^{73} (se sektionen Thalidomid i nutidens

sygdomsbehandling).

Teorier om opståelsesmåden for thalidomidinducerede misdannelser

Som opridset i de foregående afsnit er det som oftest lemmerne, som er misdannet hos thalidomidpåvirkede fostre. Derfor er det også denne type misdannelser, hvis teratogenese er blevet bedst efterforsket, selvom nogle af de foreslåede opståelsesmekanismer for thalidomidinducerede misdannelser ikke er systemspecifikke. Der er siden 1960’erne blevet foreslået talrige (omkring 30

24

) teorier om, hvordan thalidomid forårsager misdannelser, dog uden at nogen af dem er blevet

endeligt accepteret som værende sande^{74}. I denne del af besvarelsen vil jeg uddybe en af de

mekanismer, hvormed thalidomidinduceret teratogenicitet er blevet forklaret. Herefter vil jeg kort

Side 18

Side 18 af 36 skitsere enkelte andre hypoteser, samt vurdere hvilke af dem, som jeg finder mest plausible, og forklare hvorfor.

Hypoteser involverende frie radikaler (ROS)^{12}

Det er blevet konstateret, at thalidomid forhindrer ekspression af vækstfaktorerne FGF-8 og FGF-10

13

i AER (apical ectodermal ridge) – den distale del af lemmerne imens de er under udvikling^{24,75,76}.

Dette sker bl.a. som følge af thalidomidinduceret hyperekspression af andre typer vækstfaktorer, som udtrykkes i AER, som igen kan blokere for en type antiapoptisk cellulær signaleringsvej kaldet Akt samt stabilisere PTEN-enzymkomplekset, som forhindrer cellulær proliferation og overlevelse i

kroppen^{77}. Herved forhindres cellemigration til ekstremitetsknopperne via aktivering af

                                                     24, 78–80
caspaseproteaser, som igangsætter en apoptotisk reaktion i vævet

. Og idet ekspressionen af

FGF-8 og andre vækstfaktorer er essentiel for udvæksten af lemmer fra kroppens længdeakse, vil thalidomid muligvis forårsage forkortning eller fravær af lemmerne på denne måde.

En af de nyere teorier omkring thalidomids teratogene virkning går på, at proteinkomplekset NF-κB

(nuclear factor kappa-B), som bl.a. står for ekspressionen af vækstfaktorer som FGF-8 og FGF-10 i bl.a. ekstremitetsknopperne, bliver forhindret i at binde til DNA af netop thalidomid som følge af, at thalidomids tilstedeværelse i sårbare organismer får kroppen til at producere store mængder af frie

       24,75,76                    81
radikaler   , som kan oxidere bl.a. DNA , hvilket kan føre til ændringer i arvemassen, som kan

være fatale for fosteret. Denne forhindring af binding af DNA til proteinkomplekset vil således forhindre vækstfaktorernes ekspression og dermed den tidlige udvikling af ekstremiteterne, hvorved

ameli indtræder^{75,76}.

For at forklare, hvordan thalidomids suppression af NF-κB virker, er det vigtigt at forstå, hvordan frie radikaler produceret af thalidomid indvirker på udviklingen af et fosters lemmer. En af de forskerhold, som har efterforsket i denne retning gav kaninfostre stoffet α-fenyl-tert-butylnitron

(PBN) – en spin trapping agent, dvs. et stof, som kan ”indfange” frie radikaler^{82} – før fostrene fik

thalidomid. Herved blev fostrene forskånet for ekstremitetsmisdannelser såvel som oxidering af

deres DNA^{81} [14]. Thalidomids radikalproducerende virkning af er også blevet verificeret in vitro i et

bioassay involverende fluorescerende ROS-markører. I dette studie blev fluorescensen af prøverne, som bestod af celler fra ekstremitetsknopper fra rotter og kaniner, stærkt forhøjet (dette indikerende en forøget dannelse af frie radikaler) hos celler fra kaniner ved tilsætning af thalidomid, mens der kun sås en mindre stigning i fluorescensen i celler fra rotter. Tilsætning af PBN reducerede

prøvernes fluorescens^{75}, hvilket svarer til, at cellernes ROS-produktion faldt. Lignende

eksperimenter med andre oxidationshæmmere har vist, at disse også vil forhindre thalidomids

12

ROS = reactive oxygen species – dvs. oxygenholdige frie radikaler.

13

FGF = fibroblast growth factor. FGF-8 og FGF-10 initierer sammen et positivt feedbackloop i

                   75,119
ekstremitetsknopperne  , som så lader nye cellelag i disse vokse uden på hinanden, hvilket udgør

                                             119
vækstmekanismen i den tidligste udvikling af lemmerne .
14

Dette blev målt som mængden af 8-hydroxy-2’-deoxyguanosin. At DNA’et bliver oxideret på position 8 i guaninmolekylet forhindrer mutagenicitet (thalidomid er ikke mutagent), hvilken ville indtræde, hvis det var andre dele af guaninmolekylet, som var blevet oxideret, idet oxidation på sådanne positioner ville forstyrre

hydrogenbindingerne mellem baseparrene^{85}.

Side 19

Side 19 af 36

                   75
antiangiogene virkning (se senere). Således er det blevet vist, at frie radikaler stor indflydelse på

forekomsten af fostermisdannelser som følge af thalidomidpåvirkning.

Nu har vi set, at der er store artsmæssige variationer i thalidomids indvirkning på fostre, hvor

                                                                           28
gnavere har vist sig at være nærmest resistente over for thalidomidinducerede misdannelser . Ved

at finde ud af, hvorfor gnavere er beskyttet mod thalidomidinduceret teratogenicitet, kan vi måske komme et skridt nærmere forståelsen af, hvorfor vi selv er så sårbare over for thalidomid i fosterlivet. Taget at frie radikaler er implicerede i thalidomids teratogenicitetsmekanisme kan jeg nu forklare, hvorfor rotter har meget mindre følsomhed over for bl.a. thalidomid end mange andre dyr.

Svaret skal findes i kroppens forsvar mod frie radikaler, som for langt hovedpartens vedkommende varetages af stoffet glutathion (GSH), som er en endogen antioxidant, som er dannet ud fra

aminosyren cystein^{75}. Når der forekommer frie radikaler vil glutathion blive oxideret til

                     75
glutathiondisulfid (GSSG) , og dermed vil det involverede molekyle ikke længere være til rådighed

for kroppens antioxidative forsvar. Når GSSG:GSH-ratioen bliver for høj, vil kroppen således blive sårbar overfor antioxidanter, især taget i betragtning af, at fosteret konstant forandrer sig og vokser, og at nye, umodne strukturer er under udvikling. I de bioassays hvori man har efterforsket thalidomids teratogene virkning har det vist sig, at cellerne i rottefostres ekstremitetsknopper

                                                                24
indeholder omkring 50 % mere glutathion end kaninfostres tilsvarende celler . Ligeledes bliver

thalidomid hurtigere udskilt hos rotter end hos kaniner og mennesker^{24}, hvilket så muligvis kan

være en del af forklaringen på, at rotter er stort set ufølsomme over for thalidomid hvad dets teratogene effekter angår, mens kaniner virker til at være lige så følsomme over for stoffet som

mennesker er^{24,80}. Grundet de strenge etiske regler for brug af menneskeligt væv i videnskabelige

forsøg har det ikke været muligt at lave forsøg med menneskelige embryonale ekstremitetsknopceller for at se, om redoxhypotesen for thalidomids teratogene effekt holder for menneskeligt væv.

Thalidomids antiangiogene virkning og teratogenicitet

En anden teori omkring thalidomids teratogenicitetsmekanisme vedrører thalidomids antiangiogene

virkning^{24,83}. Oprindeligt blev det demonstreret, at thalidomid inhiberer bFGF-induceret [15]

               16
neovaskularisering i voksne kaniners hornhinder ved doser på 200 mg/kg, og at

                                                                            83
thalidomidanalogers teratogenicitet var positivt korreleret med deres angiogenicitetspotentiale . Et

andet forskerhold fandt ud af, at thalidomid kunne virke antiangiogent på aortaceller fra rotter, når

                                                                           51
der blot var mikrosomer fra thalidomidsensitive arter som kaniner eller mennesker til stede . Det

blev således postuleret, at fordi både dannelse af nyt væv og levedygtigheden af vævet generelt kræver konstant blodgennemstrømning, vil thalidomids antiangiogene potentiale kunne forklare fraværet af lemmer. Der er dog en del ”huller” i denne hypotese. Først og fremmest er den dosis

thalidomid, som bruges i forsøget (200 mg/kg) meget høj, hvilket er langt over de doser, som

thalidomid nogensinde er blevet givet mennesker i noget terapeutisk øjemed (standarddosis 200-800

15

Basic fibroblast growth factor. En undertype af FGF-vækstfaktorerne, som også bidrager til dannelsen af

                     101
blodkarnettet i lemmerne .
16

Dannelsen af nye blodkar. Nogenlunde det samme som angiogenese, som er dannelsen af nye blodkar ud fra allerede eksisterende blodkar.

Side 20

Side 20 af 36 mg). For det andet tages der udgangspunkt i hornhinder fra kaniner som forsøgsdyrsmodel. Selvom det ganske vist er en vækstfaktor, som spiller en rolle i en bevist mekanisme for thalidomids teratogenicitet, som brugtes som indikator for angiogenesehæmning i forsøget, kan man ikke overføre forsøg med denne faktor i én del af kroppen til en abnorm proces, som foregår under helt

andre forhold i en anden del af kroppen^{49} hos fostre, hvor der her blev brugt voksne individer. Som

forfatterne til artiklen, som beskriver det originale forsøg også skriver, har thalidomids antiangiogene virkning et terapeutisk potentiale inden for bl.a. kræftbehandling, hvilket de har vist sig at have ret i, idet thalidomid og et enkelt derivat heraf nu er på markedet. Disse stoffers terapeutiske indikationer og virkning på den syge organisme vil blive uddybet i meget større detaljegrad i den sidste del af denne besvarelse.

DNA-interkalation som forklaring på thalidomids virkning på fostre

Det er også blevet postuleret, at thalidomid kan indsætte sig i DNA – en proces kaldet DNA-

          84
interkalation . Modsat de andre teorier kan denne teori benyttes specifikt for S-enantiomeren, idet

glutarimidringen her vipper omkring 30° opad, så der bliver plads til at S-thalidomidmolekylet kan indsætte sig mod 3’-enden på de steder i DNA-helixen, hvor purinnukleobasen guanin findes, hvad

der ikke ville være muligt, hvis der var tale om R-thalidomid^{85}. En del af svaret på, hvorfor det er

guanin, som thalidomid indvirker på er, at mange promotersekvenser for gener indeholder store

mængder guanin^{85}. Adskillige af de gener, som koder for vækstfaktortyper, som er involveret i

angiogenese, cellulær proliferation og lemmernes udvikling i det tidlige fosterstadie har

promotersekvenser, som er opbygget af store mængder guanin^{85}. Derfor kan det være, at

interkalation af thalidomid i guaninrige dele af DNA-helixen interfererer med disse geners

                     85
transskription og virkning .

Denne hypotese virker troværdig, idet den som den eneste kan forklare enantiospecificiteten i thalidomids teratogene virkning. Men fordi genomet er så stort og enkelte baseparsekvensmønstres indvirkning på kroppens funktioner og udvikling så uforudsigelige, mener jeg ikke det er muligt at angive tilstedeværelsen af nukleobasespecifikke promotersekvenser på generne for nogle af de nævnte vækstfaktorer som en god forklaring på thalidomids teratogenicitet.

Side 21

Side 21 af 36

Thalidomid i nutidens sygdomsbehandling

                                                                              40
Som skitseret i indledningen til opgaven har thalidomid fået en renæssance i terapeutisk øjemed .

Denne sidste del af opgaven har til formål at give eksempler på lidelser, som thalidomid er blevet

godkendt til behandlingen af, enten i Danmark og/eller andre lande. Sektionen indledes med en

beretning om stoffets brug i behandlingen af ENL (forklaring følger), som var den første lidelse, hvortil thalidomid blev brugt efter stoffets teratogene effekter blev kendt. Jeg vil dog fokusere på brugen af thalidomid og thalidomidanaloger i behandlingen af myelomatose og beskrive stoffets virkningsmekanisme over for sygdommen samt dets duelighed i forhold til andre stoffer, som bruges i behandlingen af denne lidelse. Til sidst vil jeg give en afsluttende vurdering af stoffets terapeutiske duelighed over for de forskellige lidelser, hvor thalidomid og dets analoger bruges til behandling i en samlet opsamling af denne og forrige sektion.

Sheshkin og brugen af thalidomid i behandlingen af ENL

Efter det blev kendt, at thalidomid forårsagede alvorlige misdannelser hos børn, skulle man tro at alle idéer om stoffets terapeutiske brug var skrottet for altid. Men det var ikke tilfældet. Allerede i

1965 gav den israelske læge Jacob Sheshkin en søvnbesværet spedalsk patient thalidomid. Dette var et desperat forsøg på at få manden sederet, og på at kontrollere mandens udbrud af erythema nodosum leprosum (ENL) – en meget smertefuld inflammatorisk hudreaktion hos spedalske, som manifesterer sig som hævede knopper på huden, men også subkutant, ligesom der optræder feber,

                                               40,86
vægttab, anoreksi og andre generelt svækkende symptomer

. Patienten kunne efter indgiften af thalidomid sove igen, og i løbet af tre dage helede hans ENL-læsioner, ligesom de andre symptomer

også forsvandt i denne periode^{40}. Virkningen af thalidomid over for ENL-læsioner kan ses i bilag 4.

Kort tid efter opnåede andre af Sheshkins ENL-patienter også gode resultater. Således var vejen til thalidomids første kontrollerede terapeutiske brug lagt, men der var langt igen. Stoffet blev dog relativt hurtigt tilladt til behandling af ENL i Brasilien og Mexico, men i USA blev stoffet først

godkendt til dette i 1998^{32,40}. Forud herfor var STEPS-programmet blevet igangsat – en ordning,

som via registrering af sundhedspersonale, som udskrev thalidomid, samt sikkerhedsmæssige instruktioner omkring stoffets brug til patienterne (deriblandt regelmæssige graviditetstests af fertile

                          87
kvinder i behandling med stoffet

samt krav om brug af to former for prævention hos kvinder og

kondomer hos mænd^{32}) og overvågning af stoffets brugsmønstre, skulle forhindre, at thalidomid

                             32,88
igen forårsagede fostermisdannelser . STEPS-systemet bliver brugt i alle tilfælde, hvor en patient

                    87
får udskrevet thalidomid , og har ind til videre forhindret, at der er blevet født så meget som et

                                          88
eneste barn med thalidomidinducerede misdannelser

. Dette præventionsprogram er da også blevet

                                                                  59
citeret for at gøre thalidomid til det mest restriktivt udskrevne præparat nogensinde .

Side 22

Side 22 af 36

Virkningsmekanisme over for ENL

Thalidomid er, som det kan aflæses af Sheshkins resultater, meget virksomt mod ENL^{40,86,89}, hvilket

er blevet verificeret i dobbeltblinde forsøg [17] med stoffet^{40}. Siden har man dog fundet ud af, at ENL

                                                               40
som hovedregel vil komme tilbage, hvis behandlingen med thalidomid stoppes . Selvom

thalidomid er blevet godkendt til behandling af ENL i nogle lande, er det grundet risikoen for

                                                               90
fosterskader som følge af indtagelse under graviditeten ikke anbefalet af WHO . Thalidomids

virkningsmekanisme overfor ENL involverer sandsynligvis hæmning af dannelsen af cytokinet

     31,40,86                                                         91,92
TNF-α     , som bl.a. virker proinflammatorisk, immunmodulerende og proapoptotisk , idet

                                                 92,93
ENL-patienter ofte har en forøget produktion af dette cytokin

. Denne effekt sker ved, at

thalidomid nedbryder messenger-RNA’et i TNF-α^{94}. Graden af TNF-α-hæmning hænger sammen
med ENL-patienters tilstand, idet denne forbedres, jo mere TNF-α hæmmes^{31,72}. TNF-α aktiverer

det førnævnte proteinkompleks NF-κB, ligesom TNF-αs proapoptotiske virkning foranlediges af

caspaserne^{91}, som ligesom NF-κB er blevet forbundet med thalidomids teratogenicitetsmekanisme

(se afsnittet Teorier om opståelsesmåden for thalidomidinducerede misdannelser), hvorfor thalidomids teratogene og terapeutiske virkninger således muligvis deler en vigtig virkningsmekanisme. Thalidomid kan mindske antallet af hjælpe-T-celler (CD4+) i forhold til

                                31,59,86,93
antallet af cytotoksiske T-celler (CD8+)

. Idet der som et sygdomsindikerende tegn ofte ses

                                                  31
en forøget mængde CD4+-celler i ENL-patienters hudlæsioner

, vil denne effekt således hjælpe på patientens tilstand.

Brugen af thalidomid og thalidomidanaloger i behandlingen af myelomatose

Kort om sygdommen

Myelomatose er en uhelbredelig malign kræftform, som primært involverer ukontrolleret mitose af

                       92,95,96
plasmaceller i knoglemarven . Disse cellers normale funktion er at producere antistoffer, og

myelomatosepatienter har derfor en øget produktion af disse. Dog er de malignt deriverede antistoffer, som også hæmmer de raske plasmaceller, identiske – monoklonale – og derved praktisk

                                  95,96
talt ubrugelige for kroppens immunforsvar

, hvorfor myelomatosepatienter som oftest er

immunsupprimerede^{95}. Ydermere ses hos omkring en tredjedel af de personer, som lider af

                                                    96–98
myelomatose hypercalciæmiinducerede osteolytiske forandringer , som kan føre til øget

                                        97
frakturtendens og voldsomme smerter i knoglerne

. Disse forandringer er årsagen til de fleste

dødsfald som følge af myelomatose^{97}. Osteolysen sker ved, at antallet af osteoklaster, hvis funktion

                                                                       96,97
er at nedbryde (resorbere) knoglemasse, vokser voldsomt i forbindelse med sygdommen . Den

øgede knogleresorption, som bl.a. sker som følge af myelomatosecellernes øgede ekspression af

17

Et dobbeltblindt forsøg er i klinisk forstand ofte en del af afprøvningen af et potentielt lægemiddel eller behandlingsstrategi i den klinks e fase af udviklingen (dvs. under tests på mennesker). I et dobbeltblindt forsøg ved kun forsøgskoordinatorerne, men hverken de deltagende patienter eller lægerne som giver patienterne stoffet, hvilke

                                                        120
patienter som får placebo, og hvilke som reelt får lægemiddelstoffet

. Disse tests skal virke mod bias under afprøvningen af lægemidlet, eftersom også placebo kan skabe psykosomatiske ”reaktioner”, hvos patienten tror, at vedkommende kan blive helbredt af stoffet, som jo i grunden er virkningsløst.

Side 23

Side 23 af 36

NF-κB og TNF-cytokiner^{96,97,99}, fører så til udsivning af betydelige mængder calcium i blodbanen,

                                                               43,100,101
hvilket fører til hypercalciæmi. Idet myelomceller, ligesom neoplasier generelt , er meget

         59,102                       60,83                 92
blodkarrige  , har thalidomids antiangiogene og immunmodulerende virkninger gjort, at

stoffet nu bliver brugt i behandlingen af myelomatose.

Brugen af thalidomid til behandling af myelomatose udgør sjældent en risikofaktor for

                                                                         95
embryotoksicitet, idet gennemsnitsalderen for myelomatosepatienter er mellem 65 og 70 år ; kun 2

% er under 40^{103}. Dog medfører eksistensen af denne gruppe, at der stadig er en risiko for fødsel af

                                                 32,87
nye ”thalidomidbørn” som afkom af denne patientpopulation .

Brug af thalidomid og thalidomidanaloger i behandlingen af myelomatose

I Danmark blev brugen af thalidomid i behandlingen af myelomatose påbegyndt i 2008^{95}. Denne

behandlingsform er især brugbar over for ældre patienter, som ikke har kunnet tåle højdosiskemoterapi og knoglemarvstransplantation, som har været muligt for yngre (<70 år)

                  92,95,103
myelomatosepatienter   . Allerede efter det første år med thalidomid på det danske marked som

behandling for myelomatose, er der set en stigning i antallet af patienter med gode

                 95
behandlingsresultater .

Men thalidomid er ikke det eneste af sin slags præparater, som bruges i nutidens behandling af myelomatose: thalidomidanalogen lenalidomid (CC-5013) bruges ligeledes i behandlingen af

myelomatose^{92,95}, ligesom et lignende stof – pomalidomid (CC-4047) – i øjeblikket undergår

                                  92,95
kliniske tests for sin virkning mod lidelsen

. I USA har man igangsat forebyggelsesinitiativet

RevAssist – en pendant til STEPS-prgrammet^{104}. Det skal sikre, at heller ikke lenalidomid, som

                           92                                  88
også har teratogenicitetspotentiale , skal være årsag til flere misdannede børn .

Det særlige ved thalidomid^{60} og lenalidomid^{58,105} er, at disse stoffer også er effektive over for ellers

behandlingsresistent myelomatose samt, som før nævnt for lenalidomid, tilbagefald af

          59,60,95,106,107                                        59
sygdommen          , hvilket ofte forekommer, og som bidrager til mortaliteten . En

trepræparatkombination med thalidomid, dexamethason og cyklofosfamid giver det bedste resultat ved tilbagefald af sygdommen – 65 % af patienterne får forbedret deres tilstand med denne

behandling^{96,103}.

Virkningsmåden for thalidomid og dens analoger i behandlingen af myelomatose

                                                               58,60,92,108
Thalidomid og lignende analoger forhindrer generelt set væksten af myelomer , hvilket

                                                              59
sandsynligvis sker som følge af disse stoffers hæmning af IL-6-produktionen (se senere).

Lenalidomid (og nyere analoger) er dog endnu bedre til dette, idet lenalidomid kan hæmme 50 % af

en given mængde myelomcellers vækst ved en koncentration på 0,4 μM (104 ng/ml), mens
thalidomid skulle have en koncentration på 194 μM (50 μg/ml) for at opnå samme effekt^{108}.

                                                                      92
Thalidomids antineoplastiske virkning sker bl.a. ved at hæmme angiogenesen i svulsten , hvilket

                                                                           58,106
lenalidomid kan gøre ved at forhindre ekspressionen af den proangiogene vækstfaktor VEGF ,

som er en forudsætning for angiogenese^{109}. På det mere substantielle plan hæmmer lenalidomid og

                              59,92,110
thalidomid migration af endotelceller , hvilket er en essentiel del af dannelsen af blodkar.

Side 24

Side 24 af 36

Thalidomids angiogenesehæmmende egenskab var oprindeligt hovedargumentet for stoffets brug

mod neoplasier^{92,96}, heriblandt myelomatose, men fordi der ikke er fundet en direkte proportionel

sammenhæng mellem angiogenesehæmning og behandlingsrespons, kan den antiangiogene

                                                                   60
virkning af stoffet ikke stå alene som forklaring på dets virkning mod myelomatose .

Som nævnt i sektionen om thalidomids teratogene egenskaber, hæmmer thalidomid NF-κB. Og idet sygdommens kardinaltegn involverer hyperekspression af dette proteinkompleks, udgør thalidomids

                                                                99
virkning herimod således en del af forklaringen på stoffets terapeutiske virkning . Dexamethason –

et immunsupprimerende og antiinflammatorisk virkende stof, som i de fleste tilfælde bruges i

                                                          92,95,105
behandlingen af myelomatose sammen med thalidomid eller lenalidomid , forstærker både

den NF-κB-^{99} og TNF-α-hæmning^{94}, som thalidomid bevirker. Cytokinet TNF-α, som aktiverer NF-

  99                                                  60,106,111
κB  , bliver ligeledes inhiberet af thalidomid og thalidomidanaloger (mere præcist hæmmer

                                                             93,112
disse stoffer TNF-α-sekretionen fra lipopolysakkaridstimulerede monocytter ), ligesom andre

                                                                         58,92
cytokiner, som er involveret i inflammatoriske reaktioner, vil blive inhiberet af lenalidomid .

                       108                              59,93,108
Thalidomid (og lenalidomid ) nedjusterer også produktionen af IL-6 , som bliver produceret

i store mængder af knoglemarvens støtteceller hos myelomatosepatienter og fordrer væksten af

myelomer^{59,108}. Disse støtteceller udtrykker også NF-κB, hvilket igangsætter produktionen af de

                                                            105
såkaldte adhæsionsmolekyler, som ”binder” kræftcellerne til de raske celler . Omvendt potenserer

                                                           92
lenalidomid virkningen af det antiinflammatoriske cytokin interleukin-10 , mens virkningen af

                                                          93
thalidomid på dette stof har været varierende i forskellige undersøgelser . Thalidomids

immunmodulerende effekt udgøres bl.a. af, at stoffet aktiverer en række forskellige T-

         59,92,93,108
lymfocytter     , hvormed thalidomid er med til at forstærke kroppens egen immunrespons over

for tumoren. Lenalidomid har en stimulerende effekt på T-celler, som er mellem 50 og 2.000 gange

                                        108
større end thalidomids virkning på disse celletyper

. Thalidomid og dets analoger nedregulerer

                                   92
dog virkningen af suppressor-T-lymfocytter , hvis rolle er at sikre, at immunsystemet ikke ”går

amok”. Dette udgør således endnu en optimering af immunsystemets bekæmpelse af tumoren.

In vitro-forsøg har vist, at thalidomid og andre strukturelt beslægtede immunmodulerende stoffer udøver en direkte cytotoksisk effekt på myelomceller ved at lade dem lysere af kroppens egne NK-

    59,60,92,93,108
celler       . Det har været muligt at påvise en negativ korrelation mellem NK-celletallet og

paraproteinkoncentrationen [18] hos myelomatoseramte^{59}. Tumorsuppression ved direkte caspase-8-

medieret apoptose sker også på myelomer ved behandling med thalidomid, lenalidomid og

pomalidomid^{92,106,108}. Generelt set er både de celledræbende og immunmodulerende effekter blevet

                                                           92
forbedret hos nyere thalidomidanaloger som lenalidomid og pomalidomid .

Bivirkninger hos thalidomid i forhold til lenalidomid

En af hovedfaktorerne bag udviklingen af thalidomidanaloger har været at forbedre

                                  92
bivirkningsprofilen i forhold til thalidomid

. Allerede i de første kliniske forsøg med CC-5013, som senere kom til at hedde lenalidomid (handelsnavn Revlimid®), fandt man ud af, at dette stof

18

                                                                                   96,103,107
Paraprotein (M-protein; monoklonalt protein) er et diagnosticerende fund hos myelomatosepatienter .

Side 25

Side 25 af 36

                                                      58,105
kun i ringe grad gav forstoppelse, perifere nerveskader og sedering , som var velkendte

                      103,113
bivirkninger ved thalidomid .

Den nok alvorligste bivirkning ved brug af thalidomid i behandlingen af myelomatose – næst efter

                                  96,114
fostermisdannelser – er dyb venetrombose

(DVT; blodpropper i benvenerne, som migrerer op i pulmonalcirkulationen og skaber et tromboembolisk infarkt). Kombinationsterapi med thalidomid og dexamethason eller thalidomid og cytotoksiske kemoterapeutika (fx DNA-interkalatoren

                                                  92,113,115
doxorubicin sammen med det neurotoksiske alkaloid vincristin ) indebærer en betydelig

risiko for DVT^{96,103,113}, mens også denne bivirkning er blevet mindre hyppig ved brug af

                                                              103,105
lenalidomid, inklusive ved brug af lenalidomid-dexamethasonkombinationen , hvorfor hyppig

forekomst af DVT muligvis kan tilskrives thalidomid eller en reaktion mellem dexamethason og thalidomid [19]. Dette forstærkes af, at DVT ses sjældnere ved brug af det syntetiske binyrebarkhormon prednisolon i kombination med melfalan end ved brug af disse to stoffer i

kombination med thalidomid i behandlingen af myelomatose (2 % vs. 19 %)^{103}. Ved monoterapi
med thalidomid er forekomsten 1-3 %^{96,103,113}.

Delkonklusion vedrørende teratogenicitet og terapeutisk potentiale

Thalidomid forårsager en lang række misdannelser af ekstremiteterne, ørerne og de indre organer.

Disse misdannelser er opstået efter indtagelse mellem den 20. og 36. dag af graviditeten. Der er ind til videre ikke opnået konsensus i de videnskabelige kredse om, hvordan disse misdannelser opstår, men forsøg har vist, at thalidomid frigiver frie radikaler, og at uskadeliggørelse af disse forhindrer misdannelser. DNA-oxidation og stoffets beviste antiangiogene virkning har også været bud på thalidomids teratogenicitetsmekanismer, men disse to faktorers rolle i thalidomidinducerede misdannelser virker lidet overbevisende. Stoffets terapeutiske virkning er stor over for bl.a.

spedalskhedskomplikationen ENL og selv ellers behandlingsresistent eller tilbagevendt myelomatose – malign knoglemarvskræft. Der er dog stadig ulemper ved brug af stoffet, idet der uden skarp myndighedsregulering af stoffets brug kan være en risiko for, at nye ”thalidomidbørn” fødes, ligesom stoffet har en tendens til at forårsage blodpropper i benene, især i kombination med cytotoksiske kemoterapeutika. Alt i alt er stoffet således en stor landvinding inden for behandlingen af ENL og myelomatose, dog med forbehold, idet risikoen for alvorlige komplikationer ved stoffets brug er til stede.

19

Dog kan myelomatosepatienter i nogle tilfælde være særligt følsomme over for DVT som følge af perioder som sengeliggende, hvis de bliver ramt af osteolytiske læsioner i forbindelse med sygdomsforløbet, med eller uden

       113
frakturer , idet det at være sengeliggende gennem længere perioder er en disponerende faktor for for DVT.

Side 26

Side 26 af 36

Samlet konklusion

Kiralitet er en vigtig faktor i forhold til kemiske stoffers, og ikke mindst lægemiddelstoffers, egenskaber og virkningsmåder. Kirale stoffers enkelte stereoisomerer kan have vidt forskellige virkninger eller potens i kroppen, hvorfor det i en del tilfælde er af interesse at fremstille en enkelt spejlbilledform til et givet lægemiddelpræparat. Dette har det sedativt, antiangiogent og antiinflammatorisk virkende præparat thalidomid været det første af en lang række af eksempler på.

Thalidomid – eller en af stoffets metabolitter – har i en årrække forårsaget misdannelser hos børn af mødre, som tog helt ned til én tablet i det første trimester af graviditeten. Forskere har fundet ud af, at det kun var thalidomids ene spejlbilledform – S-formen – som virker teratogent på fostret, men grundet omdannelser af den ene spejlbilledform til den anden i kroppen kunne denne effekt ikke have været helt undgået. Der har været en lang række teorier om, hvordan denne effekt sker på fosteret, men ingen af teorierne har vist sig overlegen i forhold til de andre. Den bedst eksperimentelt efterviste anser jeg dog for at være hypotesen om, at frie radikaler er involveret i thalidomids teratogenicitetsmekanisme, idet thalidomid producerer disse, og deres tilstedeværelse i et foster har virket teratogent, ligesom deres fravær har forhindret misdannelser. Thalidomids antiangiogene virkning har givet grundlag for stoffets nyindførelse i den kliniske praksis, idet det nu bruges til at behandle spedalskhedskomplikationen ENL samt knoglemarvsneoplasien myelomatose. Thalidomid har vist et stort potentiale i behandlingen af disse to lidelser – ikke mindst behandlingsresistent og tilbagevendende myelomatose – men stoffets teratogene egenskaber og tilbøjelighed til at forårsage blodpropper i benene har dog gjort, at de lovende behandlingsmæssige resultater må og skal opfølges af streng overvågning for at forhindre en ny thalidomidkatastrofe.

Side 27

Side 27 af 36

Citerede værker

1. Hague, DE, et al. Racemates revisited: heterochiral assemblies and the example of of dl-thalidomide.

Xenobiotica. 2011. Vol. 41(10), pp. 837-843.

2. Leffingwell, JC. Chirality & Bioactivity I.: Pharmacology. Leffingwell Reports. 2003, Vol. 3(1), pp. 1-27.

3. Helmchen, G, et al. Stereoselective synthesis, bind 1. Stuttgart/New York : Georg Thieme Verlag Gmbh,

1996. ISBN: 4-3.

4. Eberson, L. Organisk kemi. Stockholm : Almqvist & Wiksell Förlag AB, 1969. ISBN: 9-0.

5. Hunt, I. Chapter 7: Stereochemistry. Department of Chemistry, University of Calgary. 17. juni 2009.

http://www.chem.ucalgary.ca/courses/351/Carey5th/Ch07/ch7-0-1.html

6. Smith, SW. Chiral Toxicology: It’s the Same Thing. . .Only Different. Toxicological Sciences. 2009, Vol.

110(1), pp. 4–30.

7. Vaidya, BK. Chiral Separation of Drugs and Drug intermediates by Immobilized Biocatalyst. Chemical Engineering and Process Development Division, National Chemical Laboratory, Univeristy of Pune. Pune, Indien, 2011. Ph.d.-tese. Det brugte kapitel kan findes på

http://ir.inflibnet.ac.in:8080/bitstream/10603/2241/11/11_chapter%201.pdf

8. Jamieson, ER og Lippard, SJ. Structure, recognition, and processing of cisplatin-DNA adducts. Chem Rev.

1999, Vol. 99(9), pp.

9. Cahn, RS, Ingold, C og Prelog, V. Specification of molecular chirality. Angew Chem internat Edit. 1966.

Vol. 5(4), pp. 385-415.

10. McLellan, CR, Day, M og Clark, RW. Concepts of general chemistry. Philadelphia : F. A. Davis Company,

1966.

11. Davies, NM og Teng, XW. Importance of chirality in drug therapy and pharmacy practice: implications for psychiatry. Advances in Pharmacy. 2003, Vol. 1(3), pp. 242–252.

12. Smith, RJ og Webb, ML. Analysis of drug impurities. Oxford : John Wiley & Sons, 2007. ISBN:

3358-6.

13. Francotte, E og Lindner, W. Chirality in drug research. Weinheim : WILEY-VCH Verlag GmbH. & Co.

KGaA, 2006. ISBN-13: 1076-0.

14. Patel, BK og Hutt, AJ. Stereoselectivity in drug action and disposition. I: Reddy, IK og Mevar, R: Chirality in Drug Design and Development. CRC Press, 2004.

15. Peepliwal, AK, Bagade, SB og Bonde, CG. A review: Stereochemical consideration and eudismic ratio in chiral drug development. J Biomed Sci and Res. 2010, Vol. 2(1), pp. 29-45.

16. Cusack, K. Role of stereochemistry in drug development - University of Pittsburgh Lecture. University of

Pittsburgh. 22. marts 2006. http://ccc.chem.pitt.edu/wipf/Courses/2320_06-files/Cusack_lecture.pdf

Side 28

Side 28 af 36

17. Ali, I, et al. Role of racemization in optically active drugs cevelopment. Chirality. 2007, Vol. 19(6), pp.

453–463.

18. Lennard, MS. Clinical pharmacology through the looking glass: reflections on the racemate vs enantiomer debate. Br J Clin Pharmacol. 1991, Vol. 31(6), pp. 623–5.

19. Lin, JH og Lu, AYH. Role of pharmacokinetics and metabolism in drug development. Pharmacol Rev.

1997, Vol. 49(4), pp. 403-449.

20. Chankvetadze, B. Recent trends in enantioseparation of chiral drugs. I: Dingermann, T, Steinhilber, D, og Folkers, G (reds.): Molecular biology in medicinal chemistry. Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.

KGaA, 2004, 7, pp. 181-210.

21. Sánchez, C, et al. Escitalopram versus citalopram: the surprising role of the R-enantiomer.

Psychopharmacology (Berl). 2004, Vol. 174(2), pp. 163-176.

22. Hyttel, J, et al. The pharmacological effect of citalopram resides in the (S)-(+)-enantiomer. J Neural Transm [Gen Sect]. 1992, Vol. 88(2), pp. 157-160.

23. Blaschke, G, et al. Chromatographische Racemattrennung von Thalidomid und teratogene Wirkung der Enantiomere. Arzneimittelforschung. 1979, Vol. 29(10), pp. 1640-2.

24. Ito, T, Ando, H og Handa, H. Teratogenic effects of thalidomide: molecular mechanisms. Cell Mol Life Sci. 2011, Vol. 68(9), pp.

25. Davies, NM. Chiral inversion. I: Reddy, IK og Mehvar, R: Chirality in drug design and development. CRC Press, 2004.

26. Reist, M, et al. Chiral inversion and hydrolysis of thalidomide: mechanisms and catalysis by bases and serum albumin, and chiral stability of teratogenic metabolites. Chem Res Toxicol. 1998, Vol. 11(12), pp.

1521-8.

27. Ballantyne, B, Marrs, TC og Syversen, T (red.). General and applied toxicology. Chichester : Wiley, 2009.

Vol. 2. ISBN: 2327-2.

28. Teo, SK, et al. Clinical pharmacoinetics of thalidomide. Clin Pharmacokinet. 2004, Vol. 43(5), pp. 311-

327.

29. Eriksson, T, et al. Stereospecific determination, chiral inversion in vitro and pharmacokinertics in humans of the enantiomers of thalidomide. Chirality. 1995, Vol. 7(1), pp. 44-52.

30. Teo, SK, et al. Chiral inversion of the second generation IMiD CC-4047 (ACTIMID ) in human plasma and phosphate-buffered saline. Chirality. 2003, Vol. 15(4), pp. 348-351.

31. Perri III, AJ og Hsu, S. A review of thalidomide's history and current dermatological applications.

Dermatology Online Journal. 2003, Vol. 9(3), p. 5.

Side 29

Side 29 af 36

32. Zeldis, JB, et al. S.T.E.P.S.: a comprehensive program for controlling and monitoring access to thalidomide. Clin Ther. 1999, Vol. 21(2), pp. 319-330.

33. Arlen, RR og Wells, PG. Inhibition of thalidomide teratogenicity by acetylsalicylic acid: evidence for prostaglandin H synthase-catalyzed bioactivation of thalidomide to a teratogenic reactive intermediate. J Pharmacol Exp Ther. 1996, Vol. 277(3), pp. 1649–1658.

34. Farina, V, et al. Asymmetric synthesis of active pharmaceutical ingredients. Chem Rev. 2006, Vol. 106, 7, pp.

35. Gawley, RE og Aubé, J. Principles of asymmetric synthesis. Elsevier, 1996. ISBN: 67.

36. Evans, DA og Rüping, M. Chiral auxiliaries in asymmetric synthesis. I: Christmann, M og Bräse, S:

Asymmetric synthesis – the essentials. Weinheim : WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007, 4.

37. Rowland, GJ. Stereoselective synthesis. Massey University.

http://www.massey.ac.nz/~gjrowlan/stereo2/lecture4.pdf

38. Ager, DJ, Prakash, I og Schaad, DR. 1,2-amino alcohols and their heterocyclic derivatives as chiral auxiliaries in asymmetric synthesis. Chem Rev. 1996, Vol. 96(2), pp. 835-876.

39. Oppolzer, W. Camphor as a natural source of chirality in asymmetric synthesis. Pure & Appl Chem.

1990, Vol. 62(7), pp.

40. Matthews, SJ og McCoy, C. Thalidomide: a review of approved and investigational uses. Clin Ther. 2003, Vol. 25(2), pp. 342-395.

41. Bützer, P. Contergan, Thalidomid - eine systemdynamische Analyse. 2009. Kan læses online på og

downloades fra http://www.isitech.com/fileadmin/pb/pdf-Dateien/Contergan.pdf

42. Jönsson, NA. Chemical structure and teratogenic properties. 3. A review of available data on structure-activity relationships and mechanism of action of thalidomide analogues. Acta Pharm Suec. 1972, Vol. 9(6), pp. 521-542.

43. Teicher, BA. Antiangiogenic agents in cancer therapy. Totowa, New Jersey : Humana Press, 1999. ISBN:

1-3.

44. Meierhofer, C, Dunzendorfer, S og Wiedermann, CJ. Theoretical basis for the activity of thalidomide.

BioDrugs. 2001, Vol. 15(10), p. 681-703.

45. Eriksson, T, Björkman, S og Höglund, P. Clinical pharmacology of thalidomide. Eur J Clin Pharmacol.

2001, Vol. 57(5), pp. 365-376.

46. Schumacher, H, Smith, RL og Williams, RT. The metabolism of thalidomide: the spontaneous hydrolysis of thalidomide in solution. Br J Pharmacol Chemother. 1965, Vol. 25(2), pp. 324–337.

47. —. The metabolism of thalidomide: the fate of thalidomide and some of its hydrolysis products in various species. Br J Pharmacol Chemother. 1965, Vol. 25(2), pp. 338–351.

Side 30

Side 30 af 36

48. Lepper, ER, et al. Thalidomide metabolism and hydrolysis: mechanisms and implications. Curr Drug Metab. 2006, Vol. 7(6), pp. 677-685.

49. McCredie, J. Beyond Thalidomide - birth defects explained. London : The Royal Society of Medicine Press, Ltd., 2006. ISBN: 5-741-7.

50. Li, Y, et al. Metabolism of thalidomide by human liver microsome cytochrome CYP2C19 is required for its antimyeloma and antiangiogenic activities in vitro. Hematol Oncol. 2011. Publiceret online. DOI:

10.1002/hon.992.

51. Bauer, KS, Dixon, SC og Figg, WD. Inhibition of angiogenesis by thalidomide requires metabolic activation, which is species-dependent. Biochem Pharmacol. 1998, Vol. 55(11), pp.

52. European Medicines Agency. Assessment report for Thalidomide Pharmion. European Medicines

Agency. [Online] 2008. http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/EPAR_-
_Public_assessment_report/human/000823/WC4.pdf

53. Krogh, E. The n-octanol-water partition coefficient: KOW. 2006.

http://web.viu.ca/krogh/chem331/OCTANOL%20WATER%20handout%202006.pdf

54. Dua, M, et al. QSAR modeling of thalidomide analogs as antiangiogenic and prostate cancer inhibitor using AM1 calculations. Ind J Chem. 2007, Vol. 46A(2), pp. 238-246.

55. Capitosti, SM, Hansen, TP og Brown, ML. Thalidomide analogues demonstrate dual inhibition of both angiogenesis and prostate cancer. Bioorg Med Chem. 2004, Vol. 12(2), pp. 327–336.

56. Hashimoto, Y. Novel biological response modifiers derived from thalidomide. Curr Med Chem. 1998, Vol. 5(3), pp. 163-178.

57. Lepper, ER, et al. Comparative molecular field analysis and comparative molecular similarity indices analysis of thalidomide analogues as angiogenesis inhibitors. J Med Chem. 2004, Vol. 47(9), pp.

58. Richardson, PG, et al. Immunomodulatory drug CC-5013 overcomes drug resistance and is well tolerated in patients with relapsed multiple myeloma. Blood. 2002, Vol. 100(9), pp. 3063-7.

59. Teo, SK. Properties of thalidomide and its analogues: implications for anticancer therapy. AAPS J. 2005, Vol. 7(1), pp. E14-E19.

60. Davies, FE, et al. Thalidomide and immunomodulatory derivatives augment natural killer cell cytotoxicity in multiple myeloma. Blood. 2001, Vol. 98,(1), pp. 210-6.

61. Miller, MT og Strömland, K. Teratogen update: Thalidomide: a review with a focus on ocular findings and new potential uses. Teratology. 1999, Vol. 60(5), pp. 306-321.

62. Smithells, RW. Recognition of thalidomide defects. J Med Genet. 1992, Vol. 29(10), pp. 716–723.

63. Kim, JH og Scialli, AR. Thalidomide: the tragedy of birth defects and the effective treatment of disease.

Toxicol Sci. 2011, Vol. 122(1), pp. 1-6.

Side 31

Side 31 af 36

64. Castilla, EE, et al. Thalidomide, a current teratogen in South Ameriica. Teratology. 1996, Vol. 54(6), pp.

273-7.

65. Smithells, RW. Defects and disabilities of thalidomide children. BMJ. 1973, Vol. 1(5848), pp. 269-272.

66. Harris, C. Postimplantation embryotoxicity: anatomy, physiology, and function, kapitel 10.37. I: Sipes, IP, McQueen, CA og Gandolfi, AJ (reds.): Comprehensive toxicology, vol. 10: Reproductive and endocrine toxicology. 1. udgave. Pergamon, 1997.

67. Brent, RL and Holmes, LB. Clinical and basic science lessons from the thalidomide tragedy: What have we learned about the -causes of limb defects? Teratology. 1988, Vol. 38(3), pp. 241–251.

68. Nowack, E. Die sensible Phase bei der Thalidomid-Embryopathie. Humangenetik. 1965, Vol. 1(6), pp.

516-536.

69. Gillis, L. Thalidomide babies: management of limb defects. BMJ. 1962, Vol. 2(5305), pp. 647–651.

70. Sadler, TW. Langmans embryologi. 3. udgave. København : Munksgaard Danmark, 2010. ISBN: 987-87-

71. Woollam, DHM. Thalidomide disaster considered as an experiment in mammalian teratology. BMJ.

1962, Vol. 2(5299), pp. 236–7.

72. Dalhoff, KP og Enghusen, HE. Talidomid fiasko eller succes? Ugeskr Læger. 2000, nr. 1, s. 52-54.

73. Schuler-Faccini, L, et al. New cases of thalidomide embryopathy in Brazil. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 2007, Vol. 79(9), pp. 671–2.

74. Neubert, D. Never-ending tales of the mode of the teratogenic action of thalidomide. Teratog Carcinog Mutagen. 1997, Vol. 17(1), pp. i-ii.

75. Hansen, JM og Harris, C. A novel hypothesis for thalidomide-induced limb teratogenesis: redox misregulation of the NF-κB pathway. Antioxid Redox Signal. 2004, Vol. 6(1), pp. 1-14.

76. Hansen, JM, et al. Misregulation of gene expression in the redox-sensitive NF-κB-dependent limb outgrowth pathway by thalidomide. Dev Dyn. 2002, Vol. 225(2), pp. 186-194.

77. Leslie, NR og Downes, P. PTEN function: how normal cells control it and tumour cells lose it. Biochem J.

2004, Vol. 382(1), pp. 1–11.

78. Knobloch, J, Shaughnessy, JD, Jr og Ruther, U. Thalidomide induces limb deformities by perturbing the

Bmp/Dkk1/Wnt signaling pathway. FASEB J. 2007, Vol. 21(7), pp. 1410–1421.

79. Knobloch, J, et al. Thalidomide induces limb anomalies by PTEN stabilization, Akt suppression, and stimulation of caspase-dependent cell death. Mol Cell Biol. 2008, Vol. 28(2), pp. 529–538.

80. Knobloch, J og Rüther, U. Shedding light on an old mystery: Thalidomide suppresses survival pathways to induce limb defects. Cell Cycle. 2008, Vol. 7(9), pp. 1121-7.

Side 32

Side 32 af 36

81. Parman, T, Wiley, MJ og Wells, PG. Free radical-mediated oxidative DNA damage in the mechanism of thalidomide teratogenicity. Nat Med. 1999, Vol. 5(5), pp. 582-5.

82. Floyd, RA, et al. Nitrones as therapeutics. Free Radic Biol Med (forfattermanuskript). 2008. Tilgængeligt

på http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2796547/pdf/nihms79213.pdf

83. D’Amato RJ, Loughnan MS, Flynn E, Folkman J. Thalidomide is an inhibitor of angiogenesis. Proc Natl Acad Sci USA. 1994, Vol. 91(9), pp. 4082–5.

84. Jönsson, NÅ. Chemical structure and teratogenic properties. IV. An outline of a chemical hypothesis for the teratogenic action of thalidomide. Acta Pharm Suec. 1972, Vol. 9(6), pp. 543-562.

85. Stephens, TD, Bunde, CJW og Fillmore, BJ. Mechanism of action in thalidomide teratogenesis. Biochem Pharmacol. 2000, Vol. 59(12), pp.

86. Meyerson, MS. Erythema nodosum leprosum. Int J Dermatol. 1996, Vol. 35(6), pp. 389-392.

87. Uhl, K, et al. Thalidomide use in the US : experience with pregnancy testing in the S.T.E.P.S. programme.

Drug Safety. 2006, Vol. 29(4), pp. 321-9.

88. Bwire, R, Freeman, J og Houn, F. Managing the teratogenic risk of thalidomide and lenalidomide: an industry perspective. Expert Opin Drug Saf. 2011, Vol. 10(1), pp. 3-8.

89. Iyer, CGS, et al. WHO co-ordinated short-term double-blind trial with thalidomide in the treatment of acute lepra reactions in male lepromatous patients. Bull World Health Organ. 1971, Vol. 45(6), pp. 719–

732.

90. World Health Organisation. Use of thalidomide in leprosy. Leprosy elimination. 2011.

http://www.who.int/lep/research/thalidomide/en/

91. Aggarwal, BB. Tumour necrosis factors receptor associated signalling molecules and their role in activation of apoptosis, JNK and NF-κB. Ann Rheum Dis. 2000, Vol. 59(suppl. 1), pp. i6–i16.

92. Chanan-Khan, AAA. Immnuomodulating drugs for the treatment of cancer. 1. udgave. Baltimore :

Lippincott Williams & Wilkins, 2011. ISBN: 7-333-8.

93. Paravar, T og Lee, DJ. Thalidomide: mechanisms of action. Int Rev Immunol. 2008, Vol. 27(3), pp. 111–

135.

94. Moreira, AL, et al. Thalidomide exerts its inhibitory action on tumor necrosis factor α by enhancing mRNA degradation. J Exp Med. 1991, Vol. 177(6), pp.

95. Dansk Myelomatose Studie Gruppe. Årsrapport 2009 for Dansk Myelomatose Studie Gruppe og den landsdækkende myelomatose database. Dansk Myelomatose Studie Gruppe og den landsdækkende myelomatosedatabase, 2009. Kan læses online på

http://www.myeloma.dk/download.php?f=da5627553ae7454b79773a84ad94215d

Side 33

Side 33 af 36

96. Rajkumar, SV. Multiple myeloma. Curr Probl Cancer. 2009. Forfattermanuskrpit. Tilgængeligt på

PubMed: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2743983/pdf/nihms103008.pdf

97. Oyajobi, BO. Multiple myeloma/hypercalcemia. Arthritis Research & Therapy. 2007, Vol. 9(suppl. 1), p.

S4.

98. Durie, BG og Salmon, SE. A clinical staging system for multiple myeloma. Correlation of measured myeloma cell mass with presenting clinical features, response to treatment, and survival. Cancer. 1975, Vol.

36(3), pp. 842-854.

99. Hideshima, T, et al. NF-κB as a therapeutic target in multiple myeloma. J Biol Chem. 2002, Vol. 277(19), pp. 16639–16647.

100. Griffioen, AW og Molema, G. Angiogenesis: potentials for pharmacologic intervention in the treatment of cancer, cardiovascular diseases, and chronic inflammation. Pharmacol Rev. 2000, Vol. 52(2), pp. 237-268.

101. Kerbel, R og Folkman, J. Clinical translation of angiogenesis inhibitors. Nat Rev Cancer. 2002, Vol.

2(10), pp. 727-739.

102. Rajkumar, SV, et al. Bone marrow angiogenesis in 400 patients with monoclonal gammopathy of undetermined significance, multiple myeloma, and primary amyloidosis. Clin Cancer Res. 2002, Vol. 8(7), pp. 2210-6.

103. Rajkumar, SV og Kyle, RA. Multiple myeloma: diagnosis and treatment. Mayo Clin Proc. 2005, Vol.

80(10), pp.

104. Castaneda, CP, et al. RevAssist: a comprehensive risk minimization programme for preventing fetal exposure to lenalidomide. Drug Safety. 2008, Vol. 31(9), pp. 743-752.

105. Aragon-Ching, JB, et al. Thalidomide analogues as anticancer drugs. Recent Pat Anticancer Drug Discov. 2007. Forfattermanuskript. Tilgængeligt på PubMed:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2048745/pdf/nihms23055.xml.fixed.pdf

106. Mitsiades, N, et al. Apoptotic signaling induced by immunomodulatory thalidomide analogs in human multiple myeloma cells: therapeutic implications. Blood. 2002, Vol. 99(12), pp.

107. Singhal, S, et al. Antitumor activity of thalidomide in refractory multiple myeloma. N Engl J Med. 1999, Vol. 341(21), pp.

108. Anderson, KC. Lenalidomide and thalidomide: mechanisms of action—similarities and differences.

Semin Hematol. 2005, Vol. 42(suppl. 4), pp. S3-S8.

109. Hoeben, A, et al. Vascular endothelial growth factor and angiogenesis. Pharmacol Rev. 2004, Vol.

56(4), pp. 549–580.

110. Tamilarasan, KP, et al. Thalidomide attenuates nitric oxide mediated angiogenesis by blocking migration of endothelial cells. BMC Cell Biol. 2006, Vol. 7, p. 17.

Side 34

Side 34 af 36

111. Corral, LG, et al. Differential cytokine modulation and T cell activation by two distinct classes of thalidomide analogues that are potent inhibitors of TNF-α. J Immunol. 1999, Vol. 163(1), pp. 380-6.

112. Sampaio, EP, et al. Thalidomide selectively inhibits tumor necrosis factor α production by stimulated human monocytes. J Exp Med. 1991, Vol. 173(3), pp. 699–703.

113. Ghobrial, IM og Rajkumar, SV. Management of thalidomide toxicity. J Support Oncol. 2003.

Forfattermanuskript. Kan læses online på

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3134146/pdf/nihms304913.pdf

114. Osman, K, Comenzo, R og Rajkumar, SV. Deep venous thrombosis and thalidomide therapy for multiple myeloma. N Engl J Med. 1999, Vol. 344(25), pp. 1951-2.

115. Jordan, MA, Thrower, D og Wilson, L. Mechanism of inhibition of cell proliferation by Vinca alkaloids.

Cancer Res. 1991, Vol. 51(8), pp.

116. Ward, SP. Thalidomide and congenital abnormalities. BMJ. 1962, Vol. 2(5305), pp. 646-7.

117. Rang, HP og Dale, MM. Rang & Dale's pharmacology. Elsevier, 2007. ISBN: 2-3541.

118. Trescot, AM, et al. Opioid pharmacology. Pain Physician. 2008, Vol. 11(suppl.), pp. S133-S153.

119. Martin, GR. The roles of FGFs in the early development of vertebrate limbs. Genes Dev. 1998, Vol.

12(11), pp.

120. Schulz, KF og Grimes, DA. Blinding in randomised trials: hiding who got what. Lancet. 2002, Vol.

359(9307), pp. 696-700.

121. Richelson, E. Pharmacology of antidepressants. Mayo Clin Proc. 2001, Vol. 76(5), pp. 511-527.

Bilag 1 – liste over termer, som bruges synonymt i opgaven

Ord | Bruges synonymt med
stereoisomer | spejlbilledform
stereospecifik | enantiospecifik
racemisering | kiral interkonversion
angiogenese | neovaskularisering
sederende | sedativ(e)

*Teknisk set er neovaskularisering resultatet af angiogenese, som yderligere kan opdeles i en række

underkategorier.

Bilag 2: Billede af dødfødt barn med thalidomidinduceret ameli af overekstremiteterne og fokomeli af underekstremiteterne

Side 35

Side 35 af 36

                                                                                   116
På billede ses det herudover, at der på barnets højre fod kun er fire tæer. Kilde til billede: Ward (1962)

Bilag 3: Liste over misdannelser, som er blevet forbundet med thalidomids påvirkning af fosteret

Denne liste indeholder organ- og organsystemspecifikke misdannelser, som er forårsaget af føtal thalidomidpåvirkning. For nogle af disse misdannelser er der tillige givet et tidsinterval for, hvornår de opstår i fosterudviklingen (antal dage efter befrugtningen). De angivne intervaller er de samlede minima og maksima ud fra en gennemgang af samtlige listede kilder.

                                                   68                    67
Kilderne hvorudfra dette bilag er udarbejdet er Nowack (1965) , Brent & Holmes (1988) , Miller

& Strömland (1999)^{61} og McCredie (2006)^{49}.

Område | Specifikke misdannelser | Sårbarhedsperiode
Ører | Anoti (manglende ører) | 20-24

Mikroti (abnormt små ører) | 24-33
Andre øremisdannelser | 24-29

Ekstremiteter | Ameli af overekstremiteterne | 24-29

Tommelfingeraplasi | 21-27
Fokomeli (arme) | 24-33
Ektromeli (arme) | 25-31
Hoftedislokation | 23-34
Ameli (ben) | 27-31
Ektromeli, ben | 31-33
Præaksiel aplasi, overekstremiteterne (manglende | 25-31

tommelfingre)

Præaksiel aplasi, underekstremiteterne (manglende | 28-33

storetæer)

Fokomeli (ben) | 28-33

Trifalangal tommel (tre tommelfingerknogler i stedet for 32-36 to)

Hypoplasi af femur

Hypoplasi af hofte-/skulderskelettet

Øjne | Mikroftalmi | 24-30

Kolobom | 24-26

Refraktive forstyrrelser (forringet evne til at fokusere synet)

Katarakter

Glaukom

Strabisme

Pupilabnormaliteter

Side 36

Side 36 af 36

Næse | Hypoplastisk næsebro

Udvidet næsetip

Choanal atresi (blokering af passagen i et eller begge næsebor)

CNS Ansigtsnervelammelse 20-23

Døvhed

Marcus Gunn-syndrom (rytmisk hævning af det øvre øjenlåg i forbindelse med visse bevægelser af hovedets muskler)

Kramper

Krokodilletåresyndrom 20-23

Luftvejene Misdannelser af trakea og larynx

Abnorm lungelobulering

Kardiovaskulære | Medfødte hjertefejl

misdannelser

Kapillære hæmangiomer

Abdomen og | Lyskebrok

urogenitalt

Kryptorkisme

Tarmatresi

Manglende galdeblære eller blindtarm

Hesteskonyre

Ureterduplikation

Vaginal/anal atresi (tillukning af vagina/anus)

Anusforsnævring

Bilag 4 – billede af ENL-noduli på benene før og efter behandling med thalidomid

                     59
Kilde til billede: Teo, 2005 .