Сибирские учёные синтезировали новые вещества для лечения тяжёлых заболеваний
В лаборатории физиологически активных веществ Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН исследуются соединения, имеющие противопаркинсоническую активность. Это серо- и азотсодержащие производные диола — ранее разработанного в НИОХ запатентованного противопаркинсонического агента, сейчас проходящего доклинические испытания.
Преимущество диола в сравнении, например, с леводопой — действующим против болезни Паркинсона лекарственным средством, — в отсутствии существенных побочных эффектов, нетоксичности и возможности применения для терапии лекарственного паркинсонизма.
Производные диола исследуются, чтобы расширить спектр противопаркинсонических агентов, обладающих его активностью и достоинствами.
"Известно, что леводопа не работает в 1/3 случаев, может, и диол будет неэффективен для кого-то, а его производная окажется лучше, поэтому такая работа необходима", — объяснил научный сотрудник лаборатории физиологически активных веществ НИОХ СОРАН кандидат химических наук Олег Васильевич Ардашов.
Диол и его производные — это химические соединения на основе монотерпеноидов, органических веществ, содержащихся в разных частях растений, в частности в смоле, в эфирных маслах цитрусовых, в скипидаре. В структуре диола — две гидроксильных группы, а в исследуемых производных одна из них заменяется на различные серо- и азотсодержащие заместители.
"Мы взяли именно такие заместители, так как серо- и азотсодержащие вещества есть в организме человека и во многих лекарствах. В частности, леводопа — азотсодержащее соединение. Это перспективный путь исследования. Количество серо- и азотсодержащих соединений в ряду может быть бесконечно, мы исследовали эти ряды и обнаружили одно серо- и одно азотсодержащее вещество, проявившее активность, сопоставимую с диолом", — добавил Ардашов.
Активность проверялась в лаборатории фармакологических исследований НИОХ СО РАН: проводился тест с нейротоксином, вызывающим симптомы болезни Паркинсона, и производные диола смогли восстановить параметры исследовательской двигательной активности у подопытных животных — мышей линии C57Bl/6 (так обозначается чистая или инбредная линия, то есть генетически однородная, где постоянно происходит близкородственное скрещивание).
Второе важное исследование специалистов Новосибирского института органической химии связано с лечением онкологических заболеваний. Младший научный сотрудник лаборатории фармакологических исследований Татьяна Фролова занимается изучением цитотоксической активности производных витамина Е. Она вместе с коллегами синтезировала пять новых ионных конъюгатов на основе жирорастворимой формы витамина Е. Они обладают способностью избирательно уничтожать клетки рака молочной железы, вызывая у них апоптоз (это один из видов программируемой клеточной смерти).
Препараты, индуцирующие апоптоз, действуют избирательно на определённые клетки, например, раковые, в отличие от препаратов, вызывающих некроз, когда гибнут все клетки, подвергшиеся воздействию.
Тесты проводились in vitro на культурах клеток рака молочной железы, глиобластомы (опухоль мозга) и клетках рака лёгкого.
"Сейчас мы показали только более избирательную цитотоксичность (способность вызывать гибель клеток) производных на основе α-токоферил сукцината (витамина Е) по отношению к клеткам рака молочной железы, нежели к другим опухолевым культурам. Далее нужно посмотреть механизм: каким путём это происходит. Мы предполагаем, что соединения вызывают апоптоз через взаимодействие с митохондриями, так как увидели избирательное действие полученных конъюгатов на раковые клетки. У нас был контроль в виде нормальных клеток — человеческих фибробластов, и они выживали после обработки. Если бы это был некроз, все клетки, и раковые и нормальные, погибли бы", — подчеркнула Фролова.
Такая избирательность по отношению к раковым клеткам выглядит загадочно: складывается ощущение, что препарат "знает", какие клетки стоит убивать.
"У нас есть гипотеза, что в силу закисления раковыми клетками своей среды обитания наши соединения становятся более активными, поэтому могут проникнуть в раковые клетки, а в нормальные — нет", — уточнила Фролова.
В ходе ещё одного исследования младший научный сотрудник НИОХ СО РАН аспирант лаборатории фармакологических исследований Марина Борисова изучила противоязвенную активность новых химических соединений. Их создали на основе веществ природного происхождения, в частности, производных α-пинена — важного компонента смолы хвойных деревьев, скипидара, который является перспективной платформой для органического синтеза, в том числе, в области медицинской химии. Пять из двенадцати новых полученных соединений обладают выраженным противоязвенным действием, а одно (под рабочим названием 1а) показало эффективность почти в полтора раз выше, чем у широко применяемого в медицине препарата "Омепразол".
Три исследованных соединения в эксперименте также проявили противовоспалительную активность, причем соединение 1а в наибольшей степени способствовало сокращению воспалительного отека у животных. Его активность в 1,8 раза выше, чем у нестероидного противовоспалительного препарата "Диклофенак натрия". Более того, одним из побочных эффектов последнего является индукция язвообразования, а новые соединения не обладают таким свойством.
"Это исследование представляет собой скрининг противоязвенной и противовоспалительной активности соединений, в нём мы определяем, есть ли у синтезированных веществ фармакологическая активность и насколько она выражена. Механизм противоязвенного действия изученных соединений пока неясен. В процессе дальнейшей работы, используя другие модели язвообразования, мы посмотрим, на какие молекулярные мишени влияет вещество. Пока применялась только индометациновая модель: мы вызывали у подопытных животных язву введением нестероидного противовоспалительного препарата. Существуют и другие модели — спиртовая, гистаминовая язва и так далее, вызывающие язвообразование через иные механизмы, которые позволят нам установить принцип действия веществ", — прокомментировала работу Борисова.
Напомним, что ранее мы сообщали о других важных достижениях российских медиков и химиков. К примеру, в Томске налаживают выпуск изотопов лютеция для лечения рака, в Самаре учёные разработали замену импортным имплантатам для пациентов с заболеванием позвоночника, а московские специалисты разработали метод диагностики рака с помощью яда кобры и квантовых точек.