Подсластить пилюлю: морские ежи и глюкоза помогут лечить рак простаты
Дальневосточные ученые вместе с немецкими и российскими коллегами разработали прототип лекарственного соединения против устойчивого к химиотерапии рака простаты. Исследователи использовали эффект Варбурга, который проявляется в том, что опухолевые клетки питаются «сахаром», то есть интенсивно потребляют соединения глюкозы. К противоопухолевым молекулам, созданным на основе пигментов морского ежа, ученые с помощью атомов серы «пришили» глюкозный хвост. Новый препарат может быть эффективен, говорят специалисты-онкологи, правда, на его испытания потребуется еще немало времени.
Противоопухолевый еж
Рак простаты — второе по смертоносности онкологическое заболевание у мужчин, проживающих в развитых странах. Зачастую медики сталкиваются с устойчивыми к воздействию химиотерапии формами опухолей. Поэтому специалисты ищут способ создать принципиально новый препарат, который будет эффективно убивать именно раковые клетки, обходя стороной здоровые.
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с немецкими и российскими коллегами разработали прототип лекарственного соединения против устойчивого к химиотерапии рака простаты. Они соединили полученные в лаборатории аналоги биологически активных молекул из пигмента морских ежей, показавшего противооопухолевую активность, с молекулами глюкозы, чтобы эффективно доставлять действующее вещество в раковые клетки. Статья об этом опубликована в Marine Drugs.
Для лечения рака простаты ученые решили использовать эффект Варбурга, который проявляется в том, что опухолевые клетки с большим удовольствием питаются сахаром, — точнее, потребляют соединения глюкозы.
Иголки морского ежа
В исследовании объединены достижения специалистов из разных стран, рассказал «Известиям» научный сотрудник лаборатории биологически активных веществ Школы естественных наук ДВФУ Сергей Дышловой.
— Во-первых, в нашем распоряжении были аналоги биологически активных соединений из пигмента морских ежей, противоопухолевый потенциал которых был исследован и улучшен дальневосточными коллегами из Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН, — сообщил ученый. — Во-вторых, мы использовали опыт немецких коллег, специализирующихся на раке простаты, чтобы установить и объяснить механизм, который делает опухолевые клетки более восприимчивыми к связанным с глюкозой молекулам.
Оказалось, что клетки рака простаты обладают большим количеством рецепторов, через которые внутрь них попадает глюкоза. Вместе с ней в опухолевые ткани будет направляться и действующее вещество.
Хвостатая молекула
Глюкозный «хвост» к активным молекулам, созданным на основе пигментов морского ежа, ученые «пришивали» с помощью атомов серы. Как рассказал Сергей Дышловой, этот метод абсолютно нов, так как раньше нужные молекулы соединяли с помощью кислорода. Этот способ «склейки» был выбран для того, чтобы лекарство обладало повышенной устойчивостью в живом организме, не разрушаясь в крови раньше, чем попадет в опухолевые клетки. Предыдущие эксперименты показали, что соединения, сшитые через молекулы кислорода, не обладают нужной устойчивостью, пояснил эксперт.
Получившимся соединением в лабораторных условиях обработали клеточные культуры рака простаты, устойчивого к воздействию доцетаксела — стандартного препарата химиотерапии. В результате опухолевые клетки погибли.
Ученый уточнил, что, хотя новое лекарственное соединение показало эффективность на клеточных культурах рака простаты, есть шанс, что в будущем, при условии успешных клинических испытаний, оно подойдет для борьбы и с другими видами рака.
Перспективное лекарство
Осенью этого года исследователи планируют изучить возможные побочные эффекты препарата сначала на мышах, а затем и на других лабораторных животных. Перед этим молекулу лекарственного соединения дополнительно доработают, чтобы она обладала еще большей стабильностью при попадании в кровь.
Разработанная молекула перспективна в плане лечения онкозаболеваний, сообщил «Известиям» ведущий научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета Александр Тимин.
— Использование таких селективных низкомолекулярных носителей лекарств значительно упрощает процедуру введения препарата, улучшает фармокинетику, а также снижает риски накопления препарата в печени, — отметил эксперт.
Давно известно, что злокачественные опухоли имеют повышенные потребности в питательных веществах, в особенности в глюкозе, для обеспечения своего быстрого роста и метастазирования, рассказала директор Института персонализированной медицины, руководитель Центра персонализированной онкологии OncoTarget Сеченовского университета (вуза – участника проекта повышения конкурентоспособности образования «5-100») Марина Секачева.
— Именно это свойство решили использовать исследователи для борьбы с онкологическими заболеваниями, и мишенью стали митохондрии опухолевых клеток, так называемые фабрики энергии. Проникновение вместе с глюкозой противоопухолевых веществ видится перспективным направлением для дальнейшего изучения и при других типах опухолей, — отметила она.
С учетом затраченного на лабораторные и последующие клинические испытания времени, а также в случае их успеха новый препарат может появиться на рынке через 10 лет.
