Projekt NaDiNa: Od preklinických dat až k výrobě klinické šarže

V rámci medac CDMO jsme úspěšně dokončili projekt NaDiNa, jehož hlavním cílem bylo vyvinout formulaci, výrobní proces a připravit prototyp nového protinádorového léčiva do fáze umožňující jeho klinické hodnocení. Projekt probíhal v úzké spolupráci s Lékařskou fakultou Univerzity Palackého v Olomouci (UPOL) za finanční podpory Technologické agentury ČR (TAČR).

Léčivý přípravek NaDiNa
Léčivý přípravek NaDiNa je protinádorový prostředek založený na nanoformulaci měďnaté soli diethyldithiokarbamátu (CuET) s využitím albuminu jako nosiče. Přípravek byl vyvinut vědci UPOLu pro intravenózní podání a cílenou léčbu solidních nádorů a hematologických malignit. Mechanismus účinku spočívá ve specifické vazbě CuET na protein NPL4, což vyvolává proteotoxický stres a vede k buněčné smrti nádorových buněk. Výsledky tohoto dlouholetého výzkumu byly publikovány v prestižním vědeckém časopise Nature (14. prosince 2017, ročník 552, číslo 7684, s. 194–199).

Průběh a výsledky projektu
Projekt měl dva hlavní směry. Naše společnost se zaměřila na industriální vývoj lékové formy v regulovaném režimu SVP, zatímco UPOL prováděl preklinické testování léčiva.

Vývoj vedený Ústavem molekulární a translační medicíny (ÚMTM) Lékařské fakulty UPOL zahrnoval optimalizaci nanočásticové formulace a testy stabilit v infuzním roztoku. V rámci preklinických studií byly hodnoceny farmakokinetika, toxicita a účinnost na nádorových in vivo modelech. Kromě toho byla vypracována SLP certifikovaná metoda pro stanovení CuET v biologickém materiálu.

Experimentální data in vitro potvrzují selektivní cytotoxický účinek vůči nádorovým buňkám včetně buněk rezistentních na konvenční chemoterapii. Léčivo tedy reprezentuje slibného kandidáta pro další preklinické a klinické hodnocení v onkologii.

Významným úspěchem je také udělení několika národních patentů pokrývající nároky na přípravu albumin-CuET nanočástic, a to i v USA.

K nejdůležitějším výstupům na straně oncomedu patří nejen vývoj formulace a optimalizace výrobního postupu daného léčiva, ale zejména výroba klinické šarže CuET včetně kompletní dokumentace umožňující její použití pro fázi I klinického hodnocení. Nedílnou součástí projektu byl i vývoj a zavedení metod nezbytných pro analytické testování vyrobené šarže, příprava výrobní a technické dokumentace, která zajišťuje reprodukovatelnou výrobu a využití v dalším klinickém vývoji i smluvní výrobě.

Oficiální schválení
Projekt byl dne 8. července 2025 úspěšně obhájen v rámci závěrečného oponentního řízení a následně 7. srpna 2025 schválen k ukončení předsednictvem TA ČR.
„Oficiální hodnocení Technologické agentury ČR potvrdilo, že projekt dosáhl výsledků odpovídajících stanoveným cílům a vytvořil pevný základ pro další klinický rozvoj léčiva i jeho případné využití v praxi,“ uvedl Radek Fialka, obchodní ředitel v rámci medac CDMO.

Závěr
Realizace projektu ukázala, že dokážeme efektivně propojit akademický výzkum s průmyslovou výrobou a přinést výsledky s významným přínosem pro další rozvoj moderní medicíny.

Complete list of publications and sources cited in Annex 15 – Loffelmann (European Journal of Medicinal Chemistry, 2023). All are listed, including DOI/links:

References – Loffelmann et al., EJMECH 2023

1. Boguski MS, Mandl KD, Sukhatme VP. Repurposing with a difference. Science (2009). https://doi.org/10.1126/science.1169920
2. Liu P, Brown S, Goktug T, et al. Cytotoxic effect of disulfiram/copper on human glioblastoma… Br J Cancer (2012). https://doi.org/10.1038/bjc.2012.442
3. Liu X, Wang L, Cui W, et al. Targeting ALDH1A1 by disulfiram/copper… Oncotarget (2016). https://doi.org/10.18632/oncotarget.11305
4. Skrott Z, Majera D, et al. Disulfiram’s anticancer activity reflects targeting NPL4… Oncogene (2019). https://doi.org/10.1038/s41388-019-0915-2
5. Johansson B, Stankiewicz Z. Bis-(diethyldithiocarbamato) copper complex… Biochem Pharmacol (1985). https://doi.org/10.1016/0006-2952(85)90026-7
6. Lipsky JJ, Shen ML, Naylor S. In vivo inhibition of aldehyde dehydrogenase by disulfiram. Chem Biol Interact (2001). https://doi.org/10.1016/S0009-2797(00)00225-8
7. Lam JP, Mays DC, Lipsky JJ. Inhibition of human mitochondrial ALDH… Biochemistry (1997). https://doi.org/10.1021/bi970948e
8. Hart BW, Faiman MD. Bioactivation of disulfiram metabolites. Biochem Pharmacol (1993). https://doi.org/10.1016/0006-2952(93)90619-8
9. Skrott Z, Cvek B. Mechanism of action in cancer cells. Mini-Rev Med Chem (2012). https://doi.org/10.2174/138955712802762068
10. Skrott Z, Mistrik M, Andersen KK, et al. Disulfiram targets cancer via p97 segregase adaptor NPL4. Nature (2017). https://doi.org/10.1038/nature25016
11. Meyer H, Bug M, Bremer S. Functions of VCP/p97 AAA-ATPase… Nat Cell Biol (2012). https://doi.org/10.1038/ncb2407
12. Deshaies RJ. Proteotoxic crisis and cancer therapy. BMC Biol (2014). https://doi.org/10.1186/s12915-014-0094-0
13. Chroma K, Skrott Z, Gursky J, et al. Drug repurposing strategy for multiple myeloma. Cell Death Dis (2022). https://doi.org/10.1038/s41419-022-04651-w
14. Pan M, Zheng Q, Yu Y, et al. Seesaw conformations of Npl4 in p97 complex. Nat Commun (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-020-20359-x
15. Majera D, Skrott Z, et al. Targeting NPL4 by disulfiram evokes replication stress. Cells (2020). https://doi.org/10.3390/cells9020469
16. Kanellis DC, Zisi A, Skrott Z, et al. Cancer vulnerability due to translational arrest and p53 aggregation. Cell Death Differ (2023). https://doi.org/10.1038/s41418-023-01167-4
17. Woerner AC, Frottin F, Hornburg D, et al. Protein aggregates interfere with nucleocytoplasmic transport. Science (2016). https://doi.org/10.1126/science.aad2033
18. Kaul L, Süss R, Zannettino A, Richter K. The revival of dithiocarbamates. iScience (2021). https://doi.org/10.1016/J.ISCI.2021.102092
19. Hogarth G. Metal-dithiocarbamate complexes: chemistry and biological activity. Mini Rev Med Chem (2012). https://doi.org/10.2174/138955712802762095
20. Chen D, Peng F, Cui QC, et al. Pyrrolidine dithiocarbamate-copper complex inhibits proteasome in prostate cancer. Front Biosci (2005).
21. Lövborg H, Öberg F, Rickardson L, et al. Disulfiram inhibits proteasome activity… Int J Cancer (2006). https://doi.org/10.1002/ijc.21534
22. Buchtova T, Skrott Z, Chroma K, et al. Cannabidiol impedes anticancer effects of disulfiram. Mol Oncol (2022). https://doi.org/10.1002/1878-0261.13114
23. Fujie T, Murakami M, Yoshida E, et al. Copper diethyldithiocarbamate as an activator of Nrf2. J Biol Inorg Chem (2016). https://doi.org/10.1007/s00775-016-1337-z
24. Richter K, Haslbeck M, Buchner J. The heat shock response: life on the verge of death. Mol Cell (2010). https://doi.org/10.1016/j.molcel.2010.10.006
25. Guettouche T, Boellmann F, Lane WS, Voellmy R. Phosphorylation of HSF1 under stress. BMC Biochem (2005). https://doi.org/10.1186/1471-2091-6-4
26. Majera D, Skrott Z, Bouchal J, et al. Targeting stress-response pathways by PARP inhibitors, vorinostat and disulfiram. Prostate (2019). https://doi.org/10.1002/pros.23741
27. Biamonti G, Vourc’h C. Nuclear stress bodies. Cold Spring Harb Perspect Biol (2010). https://doi.org/10.1101/cshperspect.a000695
28. Hetz C. The unfolded protein response. Nat Rev Mol Cell Biol (2012). https://doi.org/10.1038/nrm3270
29. Cvek B, Milacic V, Taraba J, Dou QP. Ni(II), Cu(II), Zn(II) diethyldithiocarbamate complexes in cancer cells. J Med Chem (2008). https://doi.org/10.1021/jm8007807
30. Chen W, Yang W, Chen P, et al. Disulfiram copper nanoparticles for prostate cancer. ACS Appl Mater Interfaces (2018). https://doi.org/10.1021/acsami.8b14940
31. Paun RA, Dumut DC, Centorame A, et al. Nanoliposomal copper diethyldithiocarbamate in cancer therapy. Pharmaceutics (2022). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14030640
32. Manasanch EE, Orlowski RZ. Proteasome inhibitors in cancer therapy. Nat Rev Clin Oncol (2017). https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2016.206
33. Klöpping HL, van der Kerk GJM. Investigations on organic fungicides IV. Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas (1951). https://doi.org/10.1002/RECL.19510701008
34. Gohei H. Heavy-metal immobilization agents. Patent JP10076240 A (1998).
35. Konečný V. Synthesis and biological properties of dithiocarbamic acid derivatives. Chem Zvesti (1984).
36. Afzaal M, Ellwood K, Pickett NL, et al. Growth of lead chalcogenide thin films… J Mater Chem (2004). https://doi.org/10.1039/B313063K
37. Chandra K, Garg AK, Jain MC, et al. Bis-dithiocarbamato complexes of bis-biphenyl tin(IV). J Indian Chem Soc (1980). https://doi.org/10.5281/ZENODO.6361397
38. Tanaka Y, Odo J, Kariya K. Chelatometric titration of mercury(II). Bunseki Kagaku (1977).
39. Thomson JF, Savit J, Goldwasser E. Tests of dithiols for decontamination of lewisite. J Pharmacol Exp Therapeut (1947).
40. Hayano K, Yoneyama H, Hayashi Y. Syntheses of piperazines I. Yakugaku Kenkyu (1958).
41. Watanabe Y, Hirai K. Fungicidal dithiocarbamates. Patent DE2224597 A (1972).
42. Kreider EM. 2-(2-Methyl-5-nitro-1-imidazolyl)ethyl-N-arylalkyldithiocarbamates. Patent US3910945 A (1975).

Annex 17 – Patent (US 11,766,404 B2) has its own bibliography, the official application is available here: https://patents.google.com/patent/US11766404B2

From patent US 11,766,404 B2 (Annex 17) – complete list:
Patent citations
• US20170143729A1
• US20190337106A1
• WO2017207317A1
• WO2018202283A1
• EP3402581A1
• CN110293998A

Non-patent literature
1. Skrott Z. et al. Alcohol-abuse drug disulfiram targets cancer via p97 segregase adaptor NPL4. Nature 552 (2017): 194–199. https://doi.org/10.1038/nature25016
2. Cvek B. Diethyldithiocarbamate complex with copper: the mechanism of action in cancer cells. Mini-Rev Med Chem 12 (2012): 1184–1192. https://doi.org/10.2174/138955712802762068
3. Liu P. et al. Cytotoxic effect of disulfiram/copper on human glioblastoma cell lines and ALDH-positive cancer stem-like cells. Br J Cancer 107 (2012): 1488–1497. https://doi.org/10.1038/bjc.2012.442
4. Kanellis D.C. et al. Actionable cancer vulnerability due to translational arrest, p53 aggregation and ribosome biogenesis stress evoked by the disulfiram metabolite CuET. Cell Death Differ (2023). https://doi.org/10.1038/s41418-023-01167-4
5. Majera D. et al. Targeting the NPL4 adaptor of p97/VCP segregase by disulfiram as an emerging cancer vulnerability evokes replication stress and DNA damage while silencing the ATR pathway. Cells 9 (2020): 469. https://doi.org/10.3390/cells9020469
6. Kaul L. et al. The revival of dithiocarbamates: from pesticides to innovative medical treatments. iScience 24 (2021). https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102092