Ученые Северо-Кавказского федерального университета получили химические соединения с высокой активностью против наиболее агрессивных форм рака.
Научный проект, поддержанный Российским научным фондом, рассчитан на три года. СКФУ реализует его в партнерстве с исследователями кафедры химии и биологии Техасского государственного университета.
«Ученые нашего университета синтезируют новые химические соединения с перспективными фармацевтическими свойствами. В дальнейшем они могут стать медицинскими препаратами, имеющими противовирусные и противораковые свойства, смогут лечить диабет, малярию. Усилия научной химической школы СКФУ уже много лет сосредоточены на поиске соединений для лечения рака, причем исследования ведутся с ведущими учеными других стран», — рассказал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
По данным всемирной организации здравоохранения, в 2022 году в 9,7 млн случаев рак стал причиной смерти людей. Такой высокий уровень летальности отчасти объясняется отсутствием на рынке эффективных химиотерапевтических препаратов и высокой степенью адаптации раковых клеток к терапии. Потребность в противораковых агентах с улучшенным фармакологическим профилем постоянно растет.
Для лечения агрессивных и запущенных форм рака сейчас используют весьма токсичные химические вещества. А некоторые из них невозможно использовать, например, для лечения опухолей головного мозга.
Ученые активно ищут химические соединения, которые будут не только уничтожать или дезактивировать онкоклетки, но и «превращать» раковые клетки в здоровые. По словам специалистов, единственным широко применяемым на практике веществом с такой активностью является ретиноевая кислота (используется для лечения опухолей мозга), но к ней быстро вырабатывается устойчивость, что приводит к крайне тяжелым последствиям.
Коллектив ученых СКФУ совместно с коллегами из Тexas State University представил три класса соединений — 2-арил-2-(3-индолил) гидроксамовых кислот, обладающих уникальной способностью превращать раковые клетки в здоровые ткани человека. Однако в процессе работы ученые столкнулись с проблемой плохой биодоступности этих соединений; они слишком быстро выводились из крови.
«Нам удалось с помощью химической модификации „подправить“ молекулу так, чтобы она не имела уязвимого для воздействия компонентов крови фрагмента», — отметил соавтор научной публикации, декан химического факультета СКФУ, профессор Александр Аксенов.
В частности, химики синтезировали два вида аналогов гидроксамовых кислот — ацетамиды и оксазолины, которые не содержат этого фрагмента, но и не теряют эффективность действия «защищенного» соединения.
Ряд ацетамидов показал еще более высокую биологическую активность по отношению к нейробластоме и аденокарциноме толстого кишечника. Эти соединения были в 700–1500 раз менее токсичными по отношению к здоровым клеткам.
«Полученные нами соединения могут превращать раковые клетки в здоровые, вызывая повторную дифференциацию, что принципиально отличается от лекарственных препаратов, используемых в настоящее время в клинической практике», — объяснил Александр Аксенов.
Он добавил, что развитие такой технологии позволит эффективно лечить как наиболее опасные формы рака, расположенные в головном мозге, так и другие виды опухолей.
В перспективе лечение злокачественных образований будет иметь значительно меньшие последствия для организма, а развитие дифференцирующих агентов позволит проводить терапию без хирургического вмешательства по аналогии с тяжелыми бактериальными инфекциями, убежден ученый.
Проект «Дизайн новых химических трансформаций с использованием нитроолефинов в качестве 1,4-диполей и последующее их применение для получения биологически активных препаратов» поддержан Российским научным фондом. Результаты работы ученых опубликованы более чем в 10 научных журналах, в том числе, представлены в Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters.
