Учёные нашли молекулу против устойчивого к химиотерапии рака
Учёные синтезировали новые соединения и проверили их противораковую активность на эмбрионах морских ежей и раковых клетках человека. Самая «эффективная» молекула оказалась действенна даже в случае химиорезистентного — устойчивого к химическим препаратам — вида рака (карциномы яичника человека). Синтезированные соединения принадлежат к классу аминоизотиазолов.
«Выбор класса соединений не случаен. Дело в том, что многие аминоизотиазолы демонстрируют широкий спектр фармакологической и биологической активности. Поэтому мы предположили, что соединения этого класса с надлежащими химическими группами могут проявлять противораковую активность», — комментирует Александр Киселёв.
Предложенный исследователями синтез достаточно быстрый (шесть стадий) и даёт высокие выходы конечных соединений из легкодоступных материалов. Для проверки противоопухолевой активности учёные использовали ранее разработанную ими in vivo («в живом организме») систему на зародышах морских ежей, а также провели исследования in vitro («в пробирке») на раковых клетках человека.
Из всех синтезированных соединений лучший результат показала молекула, содержащая несколько функциональных групп: 3-тиофен- и пара-метоксифенил заместители. Именно с содержанием этих фрагментов и уникальной топологией молекулы учёные связывают её сильную антитубулиновую активность и способность разрушать химиорезистентные клетки карциномы яичника человека.
Антитубулиновая активность синтезированных веществ проверялась на эмбрионах морских ежей, клетках рака простаты, аденокарциномы молочной железы, меланомы и рака лёгких. Зародыши морских ежей являются хорошей моделью опухоли, поскольку на ранних стадиях развития они активно делятся. Учёные определили ранее, что при воздействии селективных разрушающих тубулин препаратов эмбрионы вместо обычного поступательного движения начинают быстро вращаться (см. анимацию). Такой эффект можно наблюдать в световой микроскоп, что позволяет быстро и точно определить наличие противораковой активности у препарата. Однако авторы статьи обнаружили, что зародыши морских ежей более чувствительны к аминоизотиазолам, чем раковые клетки. Возможное объяснение этого явления в том, что в среднем митотический цикл раковых клеток занимает от 20 до 24 часов, в то время как клетки эмбрионов делятся каждые 35–40 минут. Это может говорить о том, что препарат, связываясь с тубулином, по-разному влияет на динамику микротрубочек в клетках эмбрионов и раковых клетках.
В дальнейшем учёные собираются провести структурное моделирование процесса разрушения микротрубочек и определить сайты (места) связывания препаратов с тубулином.
В предыдущей работе учёные синтезировали противоопухолевое соединение глазиовианин А и его структурные аналоги на основе веществ, выделенных из семян петрушки и укропа.