Ученые создали усилитель химиотерапии
Пациенты с онкологическими заболеваниями скоро смогут получить новый препарат, снижающий устойчивость опухолевой клетки к химиотерапии. Это станет возможным благодаря исследованиям сотрудников кафедры органической химии Российского университета дружбы народов (РУДН) и итальянских биологов из университета Альдо Моро. Их задача состояла в том, чтобы подобрать «сопровождение» для химиотерапевтического лекарства, способное обеспечить лучшую биодоступность противораковых средств. В перспективе новый класс препаратов может войти в состав химиотерапии, что позволит уменьшить дозировку, повысить эффективность и снизить побочные действия на организм.
Множественная устойчивость опухолевых клеток к химиотерапии — одна из проблем, с которой сталкиваются врачи при лечении рака. Основная причина этого — так называемые эффлюксные насосы, белки в клеточной мембране, защищающие от проникновения сквозь нее токсических веществ. Когда в клетку попадает что-то инородное, эффлюксный насос пытается вытолкнуть его из клетки. Именно поэтому действие химиотерапевтических препаратов часто бывает малоэффективным. В мембране клетки образуются поры, через которые происходит выброс химиотерапевтического лекарства в межклеточное пространство. Далее, в процессе метаболизма, препарат преобразуется и выводится из организма.
Чтобы лекарство проникало в опухолевую клетку и лечило рак, ученые РУДН синтезировали ряд так называемых оснований Шиффа на основе пирролоизохинолинов.
Основания Шиффа — это синтезированное соединение, в котором присутствует характерная химическая группа, образованная связью азота с углеродом. Такие молекулы способны к динамическим взаимодействиям с белками, в том числе внутри клетки. Если они присоединятся к активному центру белка, то смогут изменить или подавить его функцию. В данном исследовании синтезированные соединения направлены против молекул, расположенных в клеточных стенках и действующих в качестве насосов, выбрасывающих из клеток токсические вещества, в том числе противоопухолевые лекарства.
Как рассказали «Известиям» на кафедре органической химии РУДН, препарат потенциально решает проблему устойчивости клеток к лечению, за счет чего теперь можно будет снизить дозу действующего вещества для химиотерапии.
— В результате было выявлено, что входящие в состав препарата основания Шиффа даже в малых концентрациях подавляют действие эффлюксных насосов, — рассказала аспирант кафедры Алиса Невская. — Это позволяет резко снизить устойчивость раковых клеток к лечебному препарату.
Исследовательская группа российских и итальянских ученых протестировала разработку на искусственной линии клеток с эффлюксными насосами. Новый препарат в сочетании с химиотерапевтическим лекарством доксирубицином — одним из самых распространенных лекарств от рака — проявлял активность даже в тех случаях, когда в одиночку эффект не наблюдался.
По мнению профессора кафедры клеточной биологии и гистологии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Ивана Воробьева, чтобы определить эффективность разработки, надо провести ряд исследований, в том числе на животных.
— Описываемые вещества относятся к большой группе ингибиторов эффлюксных насосов (P-glycoproteins), которые широко применяются в онкологии, — рассказал «Известиям» Иван Воробьев. — Чтобы оценить действие препарата, необходимо провести сравнительные исследования новых и уже существующих подавляющих веществ, причем не только на клетках, но и на животных с привитыми опухолями.
Эксперимент проходил в течение четырех месяцев. Ученые вырастили искусственную линию клеток с эффлюксными насосами, провели серию тестов и изучили устойчивость препарата в физиологических условиях. В будущем исследователи намерены продолжать проект поиска ингибиторов эффлюксных насосов не только с основаниями Шиффа, но и с другими оригинальными органическими соединениями.
Результаты работы опубликованы в научном журнале ChemMedChem.
