Interfax-Russia.ru — Сибирские ученые создали новые композиты из коры березы, способные разрушать раковые клетки.
Сотрудники Красноярского научного центра (КНЦ) СО РАН вместе с коллегами из Новосибирска создали водорастворимые композитные материалы на основе дипропионата бетулина (природное соединение, эфир бетулина и пропионовой кислоты), полученного путем одностадийного синтеза из коры березы. Исследователи считают, что эти вещества смогут стать перспективным средством для фармакологии, поскольку способны разрушать раковые клетки в организме человека.
"Производные эфира бетулина вызывают разрушение и останавливают деление раковых клеток, при этом они проявляют антиоксидантную активность в здоровых клетках. Результаты нашей работы показывают, что эфиры бетулина, в частности, композиты дипропионата бетулина с арабиногалактаном (полисахарид из древесины лиственницы – ИФ) могут быть получены без применения сложных синтетических методов, при этом они растворимы в воде и обладают сильной противоопухолевой активностью по сравнению с исходным бетулином", — сообщил старший научный сотрудник Института химии и химической технологии КНЦ СО РАН Юрий Маляр.
Как уточнили в научном учреждении, противораковую активность исследователи оценивали по способности материала активировать гибель клеток рака легкого линии A549 в клеточной культуре.
"Противоопухолевое действие всех полученных композитов было в несколько раз выше, чем у чистого бетулина. При этом материал в виде водорастворимых пленок обладал наибольшей противоопухолевой способностью, хотя содержание активного вещества в нем было в 4-5 раз меньше, чем в других композитах", — отметили в пресс-службе КНЦ.
Результаты исследования опубликованы в журнале Biointerface Research in Applied Chemistry.
Ранее красноярские ученые вместе с коллегами из университета Оттавы (Канада) разработали новый радиофармпрепарат для обнаружения раковых опухолей и метастазов на основе аптамеров — искусственных одноцепочечных молекул ДНК или РНК, способных узнавать другие молекулы или даже проявлять каталитическую активность.
"Преимуществами аптамеров в качестве радиоактивно меченых зондов для визуализации рака являются специфичность к мишеням (раковым клеткам – ИФ) и быстрое их выведение из организма без повреждения тканей. Высокая специфичность и сродство к целевому рецептору или клетке (способность связываться – ИФ), а также небольшой размер аптамеров обеспечивают хорошее проникновение в опухоль и контрастное изображение", — сообщила доктор биологических наук, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики КНЦ СО РАН, руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Анна Кичкайло.
По ее словам, для лучшей визуализации ученые помечали аптамер радиоактивным изотопом углерода с коротким периодом полураспада. Тестирование проходило на мышах с асцитной карциномой Эрлиха и ее метастазами.
"Стандартные радиофармпрепараты имеют предел разрешения 8 кв. мм. У аптамера с изотопом углерода разрешение было намного выше, менее 2 кв. мм. Мы смогли различить мелкие метастатические поражения по всему телу: в щитовидной железе, желудке, печени, почках, кишечнике, мышцах, легких, сердце, поджелудочной железе и даже в костном мозге ребер", — пояснила специалист.
При этом, по ее словам, препарат полностью выводился из организма в течение часа.
"Исследование острой токсичности показало, что препарат на основе аптамера не токсичен. Следовательно, он открывает новые возможности диагностики рака", — сказала Кичкайло.
Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Therapy - Nucleic Acids.
Вместе с тем, международная группа ученых из России, Финляндии, Италии, Китая, Тайваня и Канады, в состав которой вошли и исследователи из Красноярского научного центра СО РАН, разработала новую методику создания аптамеров для определения или обезвреживания вирусов.
"Аптамеры можно сконструировать таким образом, чтобы они соединялись с белками-мишенями с высокой специфичностью и силой. Такие молекулы являются многообещающими для обнаружения SARSCoV-2 и блокирования его вирусной активности. Механизм их взаимодействия с мишенью аналогичен механизму антител. Они способны присоединяться к конкретной биологической мишени, например, белку шипа коронавируса, который важен для проникновения вируса в клетки хозяина", — пояснили в КНЦ.
С помощью разработанной технологии исследователи создали модифицированный аптамер Apt31, который высоко специфичен к белку шипа коронавируса. По сравнению с используемыми ранее молекулами он обладает наиболее сильным связыванием с белком.
"Эффективность соединения Apt31 с белком шипа коронавируса была доказана с использованием 3 различных экспериментальных методов. В настоящее время проводятся эксперименты по оценке противовирусных свойств Apt31", — сообщила Анна Кичкайло.
По ее словам, использовать модифицированный аптамер можно как в терапии коронавируса (то есть для предотвращения проникновения вируса в клетки человека), так и на этапе диагностики (для обнаружения присутствия вируса в биологических жидкостях).
"Предварительные результаты показывают, что полученные аптамеры являются многообещающими кандидатами для обнаружения и блокировки вируса SARS-CoV-2", — сказала ученый.
Кроме того, по ее словам, новая методика может применяться при создании диагностических и терапевтических средств для других вирусов семейства коронавирусов или их мутировавших вариантов.
"Учитывая высокую универсальность аптамеров, компьютерный дизайн молекул предлагает многообещающие возможности для разработки диагностических и терапевтических инструментов для других заболеваний", — заключила эксперт.
По данным КНЦ, исследование было выполнено в рамках проекта N21-73-20240 Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в журнале Chemistry-A European Journal.
