Прорыв в лечении рака: в России создали препарат «двойного назначения»
Ученые Института биоорганической химии имени академиков Шемякина и Овчинникова РАН и Московского государственного университета имени Ломоносова при поддержке коллег из Швейцарии создали противоопухолевый препарат «двойного назначения». Он одновременно подавляет белки раковых клеток и связывается с рецепторами в стенках кровеносных сосудов, которые питают опухоль. В опытах на мышах экспериментальное лекарственное средство на 70% подавило рост новообразований и на 40% сократило пропускную способность регионарных микрососудов. Результаты исследования, способного повысить эффективность терапии рака, опубликованы в Journal of Translational Medicine.
Интенсивный рост опухолей порождает процесс ангиогенеза — появления в области новообразования дополнительных кровеносных сосудов, несущих питательные вещества и кислород раковым клеткам. В клинической практике уже одобрены лекарственные средства, тормозящие ангиогенез. Их применяют, например, при метастатическом клеточном раке почки и метастатических опухолях молочной железы. Однако такие препараты нарушают кровоснабжение опухоли, никак не воздействуя на перерожденные клетки. Нередко в зоне воздействия возникает локальная гипоксия, которая, как доказано учеными, опухоли идет только на пользу — она становится более «закаленной» и устойчивой к терапии, в то время как в окружающих здоровых тканях возникает воспаление. Разработка препаратов 2 в 1, воздействующих как на сети снабжения, так и непосредственно на злокачественные клетки, является одним из приоритетных направлений в онкологии.
Ученые из ИБХ РАН и МГУ ранее создали специфический гибридный пептид, одновременно проявлявший антиангиогенные и противоопухолевые свойства. Молекула представляет собой модификацию белка на базе натурального цитокина TRAIL, подавляющего опухоли. К цитокину авторы добавили белки, которые могут связываться с пептидами, присутствующими в мембранах раковых клеток и на поверхности питающих опухоль кровеносных сосудов и капилляров.
В ходе экспериментов на животных и молекулярного моделирования исследователи выяснили механизм действия белка. Ученые воссоздали 3D-структуру пептида и продемонстрировали стабильный контакт с целевыми рецепторами. Составные части нового синтетического белка наследовали свойства природного белка-предшественника.
Авторы показали в ходе экспериментов in vitro, как новый препарат влияет на рост глиобластомы (рак головного мозга) и рака поджелудочной железы. Эти опухоли считаются самыми агрессивными и почти не поддаются терапии, особенно на поздних этапах болезни. Гибридный пептид успешно подавлял рост раковых клеток и блокировал питающие опухоль сосуды.
В ходе дальнейших экспериментов in vivo авторы ввели мышам клетки глиобластомы и аденокарциномы поджелудочной железы и гибридный белок. Препарат успешно подавил глиобластому в 74% случаев, аденокарциному — в 69% случаев. Для сравнения природы цитокин смог побороть опухоли лишь в 45% и 51% случаев соответственно. Побочных эффектов экспериментальный белок у животных не вызывал.
Проведя оптическую ангиографию, ученые выяснили, что гибридный белок сократил на 40% сосудистые сети опухолей по сравнению с контрольными животными, не получавшими лечение или получавшими только исходный цитокин.
Наши результаты указывают на то, что в перспективе разработанный белок может стать эффективным препаратом для терапии опухолей с плотной сосудистой сетью. По сравнению с другими соединениями, наш препарат комплексно воздействовал на несколько различных мишеней злокачественных клеток и опухолевых сосудов, тем самым повышая эффективность лечения. В дальнейшем мы планируем перейти на стадию доклинических испытаний.Анна Яголовичкандидат биологических наук, ассистент кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ и старший научный сотрудник лаборатории инженерии белка ИБХ РАН:
Ранее мы сообщали, что в России разработан перспективный механизм лечения рака крови.
