Российские специалисты научились управлять сроком циркуляции радиофармпрепаратов в кровотоке. Разработка позволит регулировать свойства таргетных соединений так, чтобы применять их для диагностики раковых опухолей или лечения, одновременно снижая радиационную нагрузку на почки. Работу провели специалисты Института биоорганической химии РАН совместно с НИИ онкологии Томского научно-медицинского центра.
В последние десятилетия ученые в поисках средства для борьбы с онкозаболеваниями научились создавать таргетные соединения, точечно проникающие в опухолевые клетки. Важные исследования касались уменьшения их размера ― малые молекулы эффективнее проникают в опухоль и повышают качество ранней высокоточной диагностики. Препараты позволяют определить патогенный очаг, а избыток реагента быстро выводится из организма через почки. Но для терапевтического воздействия на опухоль необходимо, чтобы препарат циркулировал в организме достаточно долго ― в отдельных случаях до 17 часов. Российские ученые разработали технологию, позволяющую увеличить молекулярную массу соединений так, чтобы они находились в организме нужное время.
«В почках есть поры, размером 2,9 нм ― если молекулярная масса соединения менее 65 кДа, оно быстро выведется из организма в процессе клубочковой фильтрации. Размер наиболее перспективных на сегодняшний день скаффолдовых молекул ― не более 30 кДа. Они хорошо подходят для диагностики, позволяя быстро определить опухолевый очаг, после чего выводятся из организма через почки. Но для терапевтического эффекта соединения направленного действия должны циркулировать в организме несколько часов. Мы нашли эффективное решение этой задачи: был обнаружен небольшой пептид, который имеет участок связывания на альбумине (альбумин ― это основной белок крови). Его назвали альбумин-связывающий домен. Присоединение этого небольшого пептида к молекулам, которые обнаруживают опухоли, позволяет связать их с альбумином и увеличить молекулярную массу конструкции настолько, что она не “проваливается” в почки», ― рассказал корреспонденту «Научной России» главный научный сотрудник ИБХ РАН академик Сергей Деев.
При связывании альбумина с адресным белком общая масса увеличивается примерно до 80 кДа ― и такое соединение не уходит в почки в результате клубочковой фильтрации, время его циркуляции в крови значительно увеличивается, и в результате радионуклид скапливается не в почках, а доставляется в патогенный очаг.
Таким образом ученые могут управлять свойствами молекул для тераностики рака: оставлять их малый размер для диагностики, или увеличивать, связывая с альбумином, для доставки в опухоль. Эффективность метода подтвердили исследования на мышах.
«Технология присоединения альбумина ― это прорывная разработка мирового уровня и магистральная платформа для радионуклидной фармацевтики. И это не только гуманитарная задача, направленная на спасение людей, но и крупный коммерческий проект. Если у нас не будет собственных технологий, их придется покупать за рубежом. А цена измеряется миллиардами долларов», ― подчеркнул Сергей Деев.
Совместно с томским НИЦ «Онкотераностика», в том числе вместе с профессором Владимиром Толмачевым и членом-корреспондентом РАН Владимиром Черновым были разработаны шесть соединений для диагностики опухолевых заболеваний, которые прошли первую стадию клинических испытаний на людях. На их основе, добавив альбумин-связывающий домен, ученые планируют создать и испытать терапевтические агенты.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
