Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Малые молекулы помогут в диагностике и лечении рака простаты

Ученые из МФТИ, МГУ, МИСиСа и Сколтеха представили обзор наиболее перспективных соединений на роль лекарства от рака предстательной железы. Статья опубликована в Journal of Drug Targeting


Иллюстрация_3.jpg

Фрагмент малой молекулы лиганда ПСМА — перспективного соединения для лечения рака простаты


Группа исследователей из четырех научно-исследовательских центров - Московского физико-технического института, Московского государственного университета, Национального университета науки и технологии МИСиС и Сколковского института науки и технологий “Сколтех” представили обзор молекул, способных помочь в борьбе с раком предстательной железы и в диагностике этого заболевания. Также авторы составили список наиболее перспективных соединений.


В качестве многообещающих молекул исследователи выделили 11 соединений. Все эти вещества сейчас находятся на стадии клинических исследований. Другими словами, на этапе доклинических исследований у них выявлены необходимые свойства.


Путь от перспективной молекулы до зарегистрированного лекарства занимает иногда свыше десяти лет. Вначале учёные проверяют вещество на культуре клеток - это позволяет доказать, что оно действительно может замедлить или остановить рост опухоли. Потом проводятся тесты на животных - это необходимо для того, чтобы отсеять вещества, которые эффективны лишь в идеальных условиях пробирки, а не в реальном организме. Следом идут клинические испытания, причём на первой стадии проверяется ещё не эффективность, а безопасность и то, доходит ли потенциальный препарат до цели.


Рак простаты - это один из наиболее часто встречающихся видов рака у мужчин. Сегодня большинство методов антираковой терапии недостаточно избирательны и оказывают пагубное влияние не только на раковые клетки, но и на здоровые клетки организма. Именно поэтому так важно разработать такие препараты, которые бы атаковали исключительно раковые клетки, что позволит повысить эффективность методов лечения и снизить негативное влияние терапии на организм в целом. А чтобы обеспечить избирательность препарата, нужен какой-то объект, который есть только у раковых клеток, но которого нет нигде больше: маркер рака.


Известный маркер рака простаты – ПСА (простатический специфический антиген) уже применяется в медицине для диагностики рака простаты. Однако, по ряду причин, он  представляется недостаточно точной мишенью. ПСМА (простатический специфический мембранный антиген) является перспективной альтернативой для диагностики и лечения рака предстательной железы. В случае рака в тканях простаты содержится почти в 10 раз больше этого маркера, чем в здоровых тканях простаты. Также диагностика с помощью этого маркера позволяет обнаружить мельчайшие метастазы (повторные отдаленные очаги опухоли).


“PSMA - одна из наиболее перспективных биологических мишеней для разработки новых гибридов селективных PSMA лигандов с противоопухолевыми лекарственными субстанциями или молекулярными средствами диагностики для их нацеленной доставки к очагу заболевания, в частности в случае рака предстательной железы”, - говорит Ян Андреевич Иваненков, к.б.н. — заведующий Лабораторией медицинской химии и биоинформатики, преподаватель МФТИ.


Фермент и мишень


ПСМА, известный в англоязычной литературе как PSMA (prostate specific membranbe antigen) катализирует гидролиз N-ацетиласпартилглутамата до глутамата и N-ацетиласпартата. Именно эту функцию ПСМА потребовалось учесть для того, чтобы сформировать перечень наиболее перспективных веществ, которые могут лечь в основу препаратов для лечения рака простаты.


Гидролизом называют реакцию расщепления ряда составных органических молекул на части: например, при гидролизе белков последние расщепляются на аминокислоты.


Как пишут авторы обзорной статьи, все способные связываться с ПСМА молекулы можно разделить на три группы. Это антитела, аптамеры и лиганды.


Антитела -- это белки, синтезируемые иммунной системой. Аптамеры -- это пептидные молекулы или фрагменты ДНК/РНК, способные избирательно связываться с заданным веществом. А лигандами называют вещества (достаточно произвольной природы), которые взаимодействуют именно с ферментом, причём, как правило, речь идёт о взаимодействии непосредственно с активным центром: той самой частью молекулы, которая позволяет ей выполнять свою основную функцию.


Сравнив между собой все три группы, исследователи сочли лиганды наиболее перспективными. Лигандами в данном случае являются по размеру и массе молекулы, которые проще синтезировать и которые к тому же обладают хорошими фармакокинетическими показателями.


Фармакокинетика: наука о превращениях химического вещества в организме. Применительно к лекарствам описывает то, что происходит с ними после попадания в кровь или желудок. Любой препарат, который допускается до клинических исследований, не должен ни распадаться на бесполезные части до контакта с мишенью, ни давать токсичных продуктов.



От фосфора к мочевине и её производным


Исторически -- а поиском подходящих лигандов к ПСМА занимаются во всём мире с 1990-х годов -- соединения фосфора были одними из первых лигандов PSMA, которые показали высокую эффективность воздействия на раковые клетки. Однако, они обладали недостаточными фармакокинетическими показателями, для проведения клинических исследований.


Затем альтернативой фосфоросодержащим химикатами стали соединения с -SH группами. Они продемонстрировали высокую биодоступность при пероральном приеме (приеме лекарства через рот), а также лучше проникали через мембрану клеток. Однако, данные препараты обладали недостаточными селективностью и метаболической стабильностью. То есть, пагубно влияли не только на раковые клетки и видоизменялись в ходе биохимических реакций в организме.


Для нового класса лигандов требовалось отсутствие недостатков предшественников. Следующими кандидатами на роль лекарства от рака простаты стали соединения на основе мочевины.  На данный момент,  это наиболее широко исследуемый тип  лигандов ПСМА.


Мочевина, она же карбамид, используется млекопитающими для выведения из организма содержащих азот отходов. При этом модификации мочевины, нитрозомочевина и схожие с ней соединения, давно используются для химиотерапии - за счёт своей способности блокировать репликацию (синтез новых молекул) ДНК и, как следствие, деление клеток.


"Нельзя дать точного ответа на вопрос, как скоро лиганды ПСМА появятся в клинике. В среднем, разработка медицинского препарата занимает до 10 лет. Сейчас эти молекулы находятся на 1-2 фазах клинических исследований в качестве препаратов для диагностики рака простаты. Однако, тот факт, что ПСМА-диагностика позволяет отслеживать развитие опухоли и метастазы, делает данную мишень привлекательной для дальнейших разработок лекарственных препаратов. Первые результаты уже есть и они весьма многообещающие" - отмечает сотрудница Лаборатории медицинской химии и биоинформатики Анастасия Аладинская.


Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика