Научный коллектив Уральского федерального и Уральского государственного медицинского университетов синтезировал вещество с противоопухолевым эффектом. Оно может стать основой препарата для лечения глиобластомы, агрессивной злокачественной опухоли центральной нервной системы. Сегодня существуют препараты для лечения этого заболевания, однако преимущественно они обладают сильной токсичностью и серьезными побочными эффектами. Если опыты на животных и людях покажут положительный результат, в России может появиться новое не столь токсичное оригинальное лекарство от злокачественных опухолей. Описание механизма действия нового вещества ученые опубликовали в журнале BioMetals. Работу по созданию препаратов поддержал Российский научный фонд (проект № 23-23-00375).
Заведующий лабораторией первичного биоскрининга клеточных и генных технологий УрФУ Всеволод Мелехин. Источник фото: пресс-служба УрФУ
«Новое вещество имеет структурное сходство с цисплатином — препаратом, который сегодня используют в химиотерапии. В основе обоих препаратов платиновый комплекс и низкая молекулярная масса, что позволяет молекулам проникать с кровью в головной мозг. Можно сказать, это ближайшие аналоги. Однако у нашего вещества другой механизм действия, что позволяет предполагать меньшую токсичность для организма и более высокую эффективность в тех случаях, где не работают современные препараты. Если наша гипотеза подтвердится, у нас в стране может появиться оригинальный лекарственный препарат от злокачественных опухолей. И хотя это долгосрочная цель, достижение которой потребует много времени и усилий, мы стараемся исходить из реальных потребностей отечественной фармацевтики и медицины уже сейчас», — поясняет соавтор работы, заведующий лабораторией первичного биоскрининга клеточных и генных технологий УрФУ Всеволод Мелехин.
Проблема цисплатина в том, что он связывается с молекулой ДНК, блокирует деление и больных, и здоровых клеток и вызывает апоптоз. Вещество, синтезированное сотрудниками кафедры технологии органического синтеза УрФУ, вероятно, вызывает другой вид гибели клеток — ферроптоз: оно не взаимодействует с ДНК, не препятствует делению клеток или репликации ДНК, а вызывает выработку активных форм кислорода.
«Наверняка мы пока сказать не можем. Новое соединение мы проверили только на клетках человека: оценили механизмы противоопухолевого действия. Нам предстоят еще доклинические и — в случае успеха — клинические испытания. Вместе с тем, по полученным на сегодня данным, мы можем сказать, что у нас есть два возможных механизма действия. Наше вещество вызывает выработку активных форм кислорода, который окисляет липиды, образующие в первую очередь мембраны клетки. Разрушение клеточных мембран приводит к гибели клетки. Это прямое действие за счет окисления», — поясняет инженер-исследователь лаборатории первичного биоскрининга клеточных и генных технологий УрФУ Мария Тохтуева.
В то же время, если будет доказано на живых организмах, что новое вещество вызывает ферроптоз за счет индукции активных форм кислорода, лекарство на основе этого вещества может быть крайне интересным и перспективным.
«Дело в том, что гены, которые вызывают апоптоз, часто мутируют в опухолевых клетках, поэтому индукция апоптоза становится неэффективной, клетки приобретают устойчивость к препаратам. Если же мы претендуем на то, что можем вызывать другой механизм клеточной гибели, то можем рассчитывать, что клетки, устойчивые к существующим способам лечения, будут чувствительны к новому препарату», — объясняет Всеволод Мелехин.
Если другой механизм действия подтвердится в ходе испытаний на животных и на людях, это будет означать, что появится новый препарат для лечения злокачественных опухолей с меньшей токсичностью для организма и который можно использовать в случаях, когда неэффективно традиционное лекарство.
Отметим, в планах ученых — продолжить работу и провести доклинические испытания.
Справка
Для лечения опухоли центральной нервной системы на сегодня используют соединения на основе платины. Три из них — цисплатин, карбоплатин и оксалиплатин — одобрены для химиотерапии злокачественных опухолей во всем мире. В некоторых странах также одобрены недаплатин, лобаплатин, геплатин и мириплатин. Несмотря на то что препараты вызывают серьезные побочные эффекты (нефротоксичность, ототоксичность, нейротоксичность и др.), они пользуются популярностью из-за их низкой молекулярной массы, что позволяет лечить опухоли головного мозга (кровь доставляет в мозг препарат). Проблема среди прочего в том, что со временем опухолевые клетки адаптируются к препарату и не реагируют на него. Поэтому во всем мире ведется поиск новых веществ с альтернативными механизмами действия.
Глиобластома — наиболее агрессивная злокачественная первичная опухоль головного мозга, а также наиболее распространенная (54% всех глиом и 16% всех первичных опухолей головного мозга). Обычно возникает в лобной, височной, теменной и затылочной долях, редко в мозжечке. Преимущественно встречается у людей в возрасте от 64 лет; чаще (в 1,6 раза) у мужчин, чем у женщин. На сегодня глиобластома неизлечима. Средний срок продолжительности жизни людей с такой опухолью составляет 15 месяцев. Лишь немногие пациенты выживают в течение 2,5 лет и менее 5% живут еще пять лет после постановки диагноза.
Информация и фото предоставлены Отделом научных коммуникаций УрФУ
