Уральские ученые из федерального университета разработали вещества, способные проложить путь к созданию лекарственных препаратов нового поколения для лечения онкологических заболеваний — более эффективных и безопасных. Данные соединения обладают способностью избирательно воздействовать на конкретные типы раковых клеток, подавляя их размножение, а не вызывая их немедленное разрушение. Описание новых соединений и результаты предварительных исследований опубликованы в журнале ChemMedChem. Работу поддержало Минобрнауки России (госконтракт № FEUZ2023-0021).
«Разработанный нами уникальный метод синтеза позволил получить новое семейство химических соединений. Подавляющее большинство полученных веществ оказывает негативное воздействие на рост опухолевых клеток, однако многие из них обладают токсичностью и для здоровых клеток. В то же время, два соединения проявили избирательную активность, воздействуя исключительно на опухолевые клетки – рака мочевого пузыря и глиобластомы», – сообщил соавтор исследования, доцент центра химико-фармацевтических технологий УрФУ Константин Саватеев.
Химики УрФУ осуществили проверку новых веществ на клетках глиобластомы (опухоль головного мозга), рака мочевого пузыря, рака легких и здоровых клетках почки человека, дополнительно провели молекулярный докинг синтезированных молекул. Результаты исследований на клетках продемонстрировали, что одно из соединений не приводит к немедленному уничтожению опухоли, в отличие от традиционных химиотерапевтических средств, однако способно остановить деление раковых клеток (обладает цитостатическим эффектом), фактически приостанавливая развитие опухоли.
С помощью компьютерного моделирования была определена конкретная структура, на которую оказывает воздействие данное вещество.
«По нашему мнению, белок CDK2 (циклинзависимая киназа-2), играющий важную роль в клеточном делении, является вероятной целью для новых соединений. Цитостатический эффект, вероятно, связан с его блокировкой. Разработка вещества, воздействующего на CDK2, может привести к созданию препаратов нового поколения», — отмечает Константин Саватеев.
Разработка новых, безопасных противоопухолевых средств остается важной задачей, подчеркивают химики. Прежде всего, злокачественные опухоли в настоящее время занимают второе место по распространенности причин смертности в мире, уступая только болезням сердца и сосудов. Кроме того, опухоли способны адаптироваться к применяемым лекарственным средствам, которые часто оказываются крайне токсичными для здоровых клеток и со временем вызывают развитие устойчивости.
«Одной из сложностей в лечении онкологических заболеваний является то, что традиционная химиотерапия воздействует на все клетки, характеризующиеся быстрым делением, включая здоровые, что приводит к выраженным побочным эффектам, таким как выпадение волос, тошнота и снижение иммунитета. Более того, опухолевые клетки приобретают способность противостоять лекарственным средствам, что может спровоцировать повторное развитие болезни и ее прогрессирование. В связи с этим, по всему миру активно ищут новые соединения, которые, с одной стороны, будут эффективны против опухоли, а с другой – окажут минимальное воздействие на здоровые клетки», — уточняет Константин Саватеев.
По мнению исследователей, на сегодняшний день среди одобренных таргетных лекарственных средств преобладают низкомолекулярные соединения, содержащие гетероциклические структуры. Это говорит о том, что молекулы этих препаратов намного меньше, чем, например, молекулы белков или нуклеиновых кислот, которые могут быть мишенями при лечении болезней. Разработкой таких лекарств занимаются химики Уральского федерального университета.
По мнению экспертов, при условии успешного завершения испытаний и благоприятного развития событий, лекарственное средство, разработанное на основе нового соединения, может быть доступно в России в течение семи–десяти лет.
Справка
Согласно информации, предоставленной Всемирной организацией здравоохранения, в 2022 году во всем мире было выявлено свыше 20 миллионов новых случаев злокачественных опухолей. В тот же период от онкологических заболеваний скончалось приблизительно 9,7 миллионов человек. Прогнозируется, что к 2040 году годовая статистика новых случаев таких заболеваний достигнет около 30 миллионов.
Материалы и фотографии предоставлены Отделом научных коммуникаций Уральского федерального университета