В научно-исследовательском центре «Онкотераностика» ТПУ
Ученые Томского политеха совместно с коллегами из Швеции разрабатывают таргетный радиофармпрепарат нового поколения для диагностики онкологических заболеваний. Он будет создаваться на основе альтернативного каркасного белка аффибоди. Такой препарат более эффективен, обладает лучшими фармакокинетическими характеристиками и снижает риск иммунных реакций по сравнению с препаратами на основе антител. Специалисты научно-исследовательского центра «Онкотераностика» ТПУ изучают альтернативный каркасный белок аффибоди на функциональную пригодность для создания радиофармпрепарата для диагностики разных видов рака. Исследования проводятся в рамках программы «Приоритет 2030». Результаты работы были представлены на XI Международной научно-практической конференции «Физико-технические проблемы в науке, промышленности и медицине», приуроченной к 55-летию с момента первого пуска исследовательского ядерного реактора ТПУ.
Сегодня наряду с традиционными методами обнаружения опухолей активно развивается радионуклидная диагностика с использованием таргетных молекул. Ранее для такой диагностики применялись специальные антитела, которые имеют ряд недостатков. Они представляют собой довольно большие белковые молекулы, из-за чего долго циркулируют по организму, медленно выводятся из тканей, скапливаются в почках, не позволяют проводить быструю процедуру диагностики, вызывают побочные эффекты.
Ученые всего мира разрабатывают новые подходы к радионуклидной диагностике, наиболее перспективным является использование альтернативных каркасных белков. Это предполагает создание небольших белковых молекул, или скаффолдов, которые меньше антител в десятки раз. Размер позволяет им быстро и эффективно распределяться по организму, лучше проникать через тканевые барьеры, находить свои мишени, связываться с ними и быстро выводиться из организма.
В рамках международного проекта ученые Томского политеха проводят исследования молекул аффибоди, которые биотехнологическим способом продуцируют их коллеги из Университета Уппсала.
«Таргетные молекулы работают следующим образом. Попадая в организм, они находят клетки, которые экспрессируют специфичные рецепторы, характерные для опухолевых клеток. К аффибоди предварительно «пришивается» радионуклид, например, технеций-99м, благодаря чему таргетная молекула «подсвечивается» и становится видна в организме. Она связывается со специфичными рецепторами. По их количеству можно определить, где локализована опухоль. Это важно для диагностики и лечения рака. Особенность аффибоди, в отличие от других таргетных молекул, еще и в том, что они вызывают минимальный иммунный ответ», — рассказывает доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгений Плотников.
Специалисты научно-исследовательского центра «Онкотераностика» проводят исследования на клетках и на лабораторных животных. Цель — установить, насколько молекула может быть функционально пригодна в качестве создания на их основе нового радиофармпрепарата. Томские ученые провели совместные доклинические исследования со шведскими исследователями на способность аффибоди детектировать специфические рецепторы рака молочной железы. В настоящий момент разработка готовится к выходу на стадию клинических испытаний, которые будет проводить НИИ онкологии Томского НИМЦ.
Этой осенью политехники должны приступить к исследованиям в рамках еще одного проекта с Университетом Уппсала. Они касаются изучения молекул аффибоди, способных детектировать так называемые иммунные контрольные точки. Это новое направление в диагностике онкологии.
«Рост опухоли связан с тем, что она обходит определенные фазы своего развития и рецепторы, которые позволяют иммунитету атаковать и уничтожать раковые клетки. Как только опухоль научилась «обманывать» иммунитет, она развивается дальше. Сейчас коллеги из Швеции создают специфичные молекулы, направленные на детекцию рецепторов, которые экспрессируются на быстро растущих опухолях, что позволяет им обходить контрольные точки», — поясняет Евгений Плотников.
Исследование аффибоди не единственная работа ученых ТПУ в области радионуклидной диагностики. Совместно с коллегами из московского Института биоорганической химии они участвуют в разработке отечественных радиофармпрепаратов на основе дарпинов. Исследуемые дарпины — вариант каркасных белков, они направлены на диагностику рака молочной железы. Еще один большой проект посвящен исследованиям ингибиторов простат-специфического мембранного антигена — пептидных димеров с определенными химическими модификациями, которые позволяют наиболее селективно связываться с рецепторами на раке простаты.
Источник информации и фото: пресс-служба Томского политехнического университета
