Metotrexát, strukturální analog kyseliny listové, je jedním z nejčastěji používaných chemoterapeutik především pro léčbu hematoonkologických onemocnění, solidních nádorů, ale také některých autoimunitních poruch. Primárně metotrexát narušuje folátový metabolizmus inhibicí dihydrofolátreduktázy, což má za následek potlačení syntézy pyrimidinových a purinových prekurzorů. Nedostatek stavebních kamenů nukleových kyselin se pak odráží v cytostatickém, cytotoxickém a diferenciačním efektu metotrexátu. Mezi další procesy, které jsou ovlivněny inhibicí folátového metabolizmu, patří metylace biomolekul, především proteinů a DNA. Metotrexát však působí na metabolické dráhy a buněčné procesy i nezávisle na metabolizmu folátů. Na základě podobnosti struktury metotrexátu a funkčních skupin některých inhibitorů histondeacetyláz bylo predikováno a poté i experimentálně potvrzeno, že metotrexát má schopnost inhibovat histondeacetylázy. Dále byla prokázána schopnost metotrexátu účinně ovlivňovat glyoxalázový a antioxidační systém. I když je metotrexát používán jako folátový antagonista v protinádorové terapii více než 60 let, odhalování jeho dalších cílů působení na molekulární i buněčné úrovni stále pokračuje.

Methotrexate, a structural analogue of folic acid, is one of the most frequently used chemotherapeutics, especially in haematological malignancies, various solid tumours and also inflammatory disorders. Methotrexate interferes with folate metabolism, mainly by inhibition of dihydrofolate reductase, resulting in the suppression of purine and pyrimidine precursor synthesis. The depletion of nucleic acid precursors seems to be responsible for the cytostatic, cytotoxic and differentiation effects of methotrexate. Methylation of biomolecules represents another folate-dependent pathway that is also affected by methotrexate. Furthermore, metho­trexate is able to modify metabolic pathways and cellular processes independently of folate metabolism. Based on the similar structure of methotrexate and of functional groups of certain histone deacetylase inhibitors, the ability of methotrexate to inhibit histone deacetylases was predicted and consequently verified. Recently published findings also suggest that metho­trexate affects glyoxalase and antioxidant systems. Although methotrexate has been used as a folate metabolism antagonist in anticancer therapy for more than 60 years, the identification of its’ other molecular targets in cellular metabolism still continues.

Department of Pediatric Oncology University Hospital Brno and School of Medicine Masaryk University Brno

Laboratory of Tumor Biology Department of Experimental Biology School of Science Masaryk University Brno

Regional Centre for Applied Molecular Oncology Masaryk Memorial Cancer Institute Brno

Nové možnosti starého léku: DHFR- a non-DHFR-mediované účinky metotrexátu na nádorové buňky