Новости

6 сентября, 2021 10:47

Следует сшить! Гибридный препарат может стать эффективным средством борьбы с раком

Источник: «Поиск»
Выражение «одно лечит, другое калечит» – это о лекарствах. Звучит резко, зато по делу. Ведь все препараты в большей или меньшей степени обладают побочным токсичным эффектом. Нарушить порочную традицию – создать практически безопасное противоопухолевое соединение взялись сотрудники Института нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра РАН. Они разрабатывают инновационное противоопухолевое фармсредство, которое в разы превзойдет все сегодня известные, борющиеся с опухолевыми клетками. Отметим, что исследование было поддержано грантом Российского научного фонда. Рассказывает один из разработчиков оригинального метода кандидат химических наук Дарья Недопёкина.
Источник: Михаил Дубинин

– Дарья Александровна, как возникла идея получить соединение?

– Лет десять назад мы познакомились с работами известного биохимика Владимира Петровича Скулачева и решили использовать его идею создания митохондриально-нацеленных антиоксидантов, замедляющих процессы старения клетки и увеличивающих способность противостоять множеству различных болезней. С помощью химической реакции объединили в одной молекуле два структурных компонента: природное соединение бетулиновую кислоту (ее можно в больших количествах получать из коры березы) и фрагмент липофильного катионного соединения (известного в литературе как F16). Оно выступает в роли «транспортного средства», доставляющего молекулы в злокачественные клетки. Благодаря «сшитым» молекулам гибридное соединение приблизительно в 100 раз токсичнее по отношению к раковым клеткам. Особый эффект нашему методу придает высокая селективная направленность молекул на митохондрии – органеллы, присутствующие во всех типах клеток млекопитающих. Митохондрии – «клеточные электростанции». Они не только снабжают клетки энергией, но и регулируют многие важные процессы их жизнедеятельности. Еще одна их особенность, превращающая в универсальную мишень противоракового действия, – высокий отрицательный заряд на мембранах митохондрий опухолевых клеток, превосходящий тот, что у здоровых. Благодаря этому наши гибридные молекулы (синтетические конъюгаты) могут проходить через различные клеточные барьеры, накапливаясь в митохондриях раковых клеток.

Не исключено, правда, что какая-то часть активного вещества проникнет и в здоровые клетки. Возможно, будущий препарат все же даст некоторые нежелательные побочные эффекты, но его токсическое воздействие, как мы предполагаем, окажется ниже, чем у используемых сегодня известных противоопухолевых лекарств. Ведь природное соединение – бетулиновая кислота не представляет серьезной опасности для клеток.

Вместе с биохимиками нашего института (Лилей Джемилевой) и коллегами с кафедры биохимии, клеточной биологии и микробиологии Марийского госуниверситета (Михаилом Дубининым и Константином Белослудцевым) изучаем механизмы биохимических процессов, лежащие в основе противоопухолевого воздействия синтезированных соединений. Установлено, что высокая концентрация гибридных молекул в митохондриях помогает вырабатывать активные формы кислорода. Токсичные кислородсодержащие радикалы нарушают естественные процессы деления клетки, инициируют клеточные сигналы, которые запускают программу ее самоуничтожения. Клетка не в состоянии поддерживать свою жизнедеятельность и достаточно быстро погибает.

– Какова будет эффективность вашего препарата?

– Мы получили соединение приблизительно в 100 раз более активное, чем исходное вещество – бетулиновая кислота, но лекарством наш пока еще кандидат станет лишь после длительных исследований. Сейчас это так называемые испытания in vitro (в пробирке). Прежде всего необходимо убедиться в безопасности и эффективности природного соединения. Для этого нужно изучить механизм противоопухолевого действия – установить какие процессы запускаются в митохондриях опухолевых клеток под действием наших соединений…

– Сколько времени займет разработка соединения?

– Около трех лет ушло на получение соединения, показавшего хороший противоопухолевый эффект. Думаю, понадобится еще какое-то время, чтобы провести все необходимые исследования на раковых клетках, затем животных и перейти к разработке препарата. Это потребует больших инвестиций и нескольких десятков лет.

Наши исследования, в частности использование природных соединений в борьбе со злокачественными опухолями, заинтересовали Российский научный фонд. В 2019 году он выделил нам двухгодичный грант на создание перспективного соединения, действующего на внутриклеточную мишень и эффективно подавляющего раковую опухоль. Средства гранта пошли в основном на закупку приборов и реактивов, без которых мы не смогли бы провести исследования. Мы их упорно продолжаем.

– У вас выходят статьи в известных иностранных журналах. О чем они, есть ли отклики?

– Статья в Medicinal Chemistry Research (2021 год) о синтезе конъюгатов. А совместная публикация вместе с коллегами из Марийского госуниверситета опубликована в журнале первого квартиля Free Radical Biology and Medicine (2021 год) и посвящена изучению механизма нарушения митохондриальной деятельности. Работы вышли в мае, и у нас пока нет сведений о цитируемости. Однако наши прошлые материалы о синтезе катионных производных бетулиновой кислоты, напечатанные в журналах Russian Chemical Bulletin (2013 год) и Medicinal Chemistry Communication (2017 год), цитируют очень активно.

15 октября, 2021
Как вирусы обманывают заражённую клетку
Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор о необ...
15 октября, 2021
Технологии неполного ноля
Замораживать до абсолютного ноля необязательно: фундаментальная квантовая теорема работает и при нес...