Prostate cancer is a major global challenge due to the increasing number of aging population 
and frequency of diagnosis. Already in 1941, Huggins and Hodges showed that metastatic 
prostate cancer is responsive to androgens. This important observation has led to new 
therapies, androgen-deprivation therapy being the standard of care for men with metastatic 
disease. During the past decade new treatments have been primarily targeted to the androgen 
signaling axis either by 1) inhibition of androgen production in the adrenal glands and in the 
cancerous tissue, or 2) blocking the binding of androgens to androgen receptor (AR) in cells 
and inhibiting AR nuclear translocation. Despite this remarkable progress, the disease is still 
incurable and there is urgent need for better, more effective treatment strategies. 

This study is a part of the nonclinical development and characterization of novel therapies for 
castration-resistant prostate cancer (CRPC). Darolutamide (ODM-201), currently being in 
phase III studies, is a structurally different, novel, oral, high-affinity second-generation AR 
antagonist, which showed a minimal blood-brain barrier penetration in our nonclinical 
models, and therefore it may have a better safety profile compared to other second-generation 
antiandrogens. Based on our in vitro studies, darolutamide is a very potent AR antagonist and 
also showed antagonism in all studied AR mutations, including the AR(F877L) mutation 
where the clinical reference compound, enzalutamide, showed agonism. Another 
investigational compound, ODM-204, is a non-steroidal, orally active inhibitor of CYP17A1 
enzyme and AR antagonist. We showed that the both compounds had significant tumor 
growth inhibition in the CRPC xenograft models. In addition, ODM-204 demonstrated potent 
inhibition in CYP17A1 enzyme both in vitro in cell based assay and isolated microsomes, 
and in vivo in rodent and monkey efficacy models. In the nonclinical pharmacokinetic studies 
both compounds showed favorable profiles, therefore supporting further studies in CRPC 
patients. 

It is well known that in CRPC overexpressed AR allows multiple ligands to work as an 
agonist, including several steroids secreted form adrenal glands. As mice adrenal glands, in 
contrast to human, have not been shown to synthetize androgens, the relevance of mice 
xenograft models in studying CRPC has been questioned. As part of this study, we showed 
that mouse adrenals produce significant amounts of steroids that contribute to the ARdependent 
growth of CRPC xenograft tumor model. This study therefore provides novel data 
from nonclinical development of new drug candidates for CRPC, and translational research 
tools and information for further drug development.

Tiivistelmä: 

Eturauhassyöpä on maailmanlaajuinen ongelma johtuen väestön ikääntymisestä ja 
lisääntyvistä diagnooseista. Jo 1941 Huggins ja Hodges osoittivat, etäpesäkkeisen eturauhassyövän 
olevan riippuvainen mieshormoneista eli androgeeneista. Tämä merkittävä havainto 
on johtanut lukuisien uusien hoitojen kehittämiseen ja androgeenien tuotannon esto on ollut 
levinneen taudin keskeinen hoito jo pitkään. Viimeisen vuosikymmenen aikana on hoidot 
ovat kehittyneet merkittävästi. Ensisijaisesti ne ovat keskittyneet 1) androgeenien tuotannon 
estämiseen lisämunuaisissa ja syöpäkudoksessa, tai 2) androgeenien sitoutumisen estämiseen 
androgeenireseptoreihin ja rajoittamaan reseptorien kulkeutumista tumaan. Uusista 
lääkkeistä huolimatta, sairaus on yhä parantumaton ja uusia tehokkaampia hoitomuotoja 
tarvitaan. 

Tämä tutkimus on osa uusien hoitojen prekliinistä kehitystä kastraatioresistenttiin 
eturauhassyöpään. Jo Faasi III kliinisiin tutkimuksiin edennyt darolutamide (ODM-201) on 
uudenlainen, suun kautta otettava korkea-affiniteettinen toisen polven antiandrogeeni, joka ei 
prekliinisissä malleissa ole läpäissyt veri-aivoestettä ja siksi se saattaa olla muita toisen 
polven antiandrogeenejä turvallisempi. In vitro tulostemme perusteella darolutamide on 
tehokas AR-antagonisti kaikissa tutkimissamme AR mutaatioissa, myös AR(F877L) 
mutaatiossa, jossa kliininen vertailuyhdiste entsalutamidi osoitti agonismia. ODM-204 on 
uusi kokeellinen, ei-steroidaalinen, oraalinen lääkeaine, joka estää CYP17A1-entsyymiä ja 
toimii AR-antagonistina. Tutkimuksissamme molemmilla yhdisteillä havaittiin merkittävää 
tuumorin kasvun estoa kastraatioresistentin eturauhassyövän eläinmalleissa. Lisäksi ODM- 
204 osoitti tehokasta CYP17A1-entsyymin toiminnan estoa sekä in vitro solu-mallissa, että 
eristetyissä mikrosomifraktioissa, ja in vivo tehomalleissa jyrsijöissä ja apinassa. Yhdisteiden 
lupaavat prekliiniset farmakokineettiset tulokset tukivat jatkotutkimusten tekemistä 
kastraatioresistenttiä eturauhassyöpää sairastavilla potilailla. 

Kastraatioresistentissä eturauhassyövässä AR:n määrä kasvaa ja se voi aktivoitua useiden 
erilaisten yhdisteiden, mukaan lukien lisämunuaisessa tuotettujen steroidihormonien avulla. 
Ksenograftimallien soveltuvuus kyseisen syövän tutkimukseen onkin kyseenalaistettu, koska 
toisin kuin ihmisellä, hiiren lisämunuaisen ei ole osoitettu tuottavan androgeeneja. Kuitenkin 
osana tutkimustamme osoitimme hiiren lisämunuaisen tuottavan merkittäviä määriä 
steroidihormoneja, jotka edistävät eläinmallissa syövän kasvua. Tämä tutkimus tarjoaa uutta 
tietoa kastraatioresistentistä eturauhassyövästä ja sen hoitoon kehitettävistä lääkkeistä, sekä 
uusia prekliinisiä työkaluja lääkekehityksen tueksi.