Для борьбы с раком предложили использовать ингибиторы карбоангидразы

Ученые из Италии и России разработали новые ингибиторы карбоангидразы — сульфаниламиды — и протестировали их на клеточных линиях. Как выяснили исследователи, эти вещества могут подавлять рост злокачественных опухолей. Результаты исследования опубликованы в European Journal of Medicinal Chemistry.

Ферменты из класса карбоангидраз (CAs) играют важную роль в жизни человека. Они регулирую уровень CO₂, бикарбонат-анионов и протонов. Существует 16 подтипов карбоангидраз, которые отвечают за регуляцию разных процессов в организме, обеспечивая постоянство внутренней среды клетки по уровню CO₂ и кислотно-щелочному балансу. Но у карбоангидраз есть и темная сторона. Они могут помогать раковым клеткам, которые стимулируют экспрессию этого фермента, выживать и размножаться.

«Опухоль ведет себя как отдельный организм, почти как паразит в нашем теле. Ее задача – убить все нормальное вокруг, освободить себе пространство и расти. Попадая в неблагоприятную среду, раковая клетка начинает усиленно экспрессировать (синтезировать) на поверхности карбоангидразу, которая “закисляет” все вокруг, убивая здоровые клетки и создавая условия для роста опухоли. При этом внутри клетки сохраняется “здоровая атмосфера”, позволяющая ей размножаться. Возникает вопрос — можно ли использовать этот механизм для борьбы с опухолью, и нашей задачей было подобрать такое химическое соединение, которое сможет ингибировать (подавлять) активность карбоангидразы», — рассказал один из исследователей, руководитель лаборатории новых синтетических методов и химической фармакологии Института химии СПбГУ Михаил Красавин.

Ингибиторы карбоангидразы уже известны медикам, которые применяют их для регулирования глазного давления при глаукоме. А сейчас ученые ищут способ подавления с их помощью развития злокачественных опухолей. Потенциальными ингибиторами CAs могут быть сульфаниламиды, разработанные исследователями из СПбГУ. «Противораковый эффект может достигаться ингибированием двух изоформ карбоангидразы — CAs IX и CAs XII. Лаборатория Клаудиу Супурана — ведущая в мире по этой теме — подтвердила наличие ингибирующего эффекта в отношении CAs IX, и это была большая радость для нас. Но рационально создать ингибитор какой-либо конкретной изоформы карбоангидразы практически невозможно, поиск всегда ведется методом скрининга, а это уже поле деятельности Центра медицинской химии ТГУ», — рассказал Красавин.

Ученые из Тольяттинского государственного университета протестировали сульфаниламиды на клеточных линиях и отобрали подходящие вещества. «Наша задача в данном исследования заключалась в изучении возможности трансляции ингибирующей активности на белке, которая была показана профессором Супураном, на клетку — раковую и здоровую. Ведь одно дело — убедиться в том, что белок ингибируется in vitro, и совсем другое — показать наличие нужного эффекта на клетке, в которой тысячи различных белков. Мы провели расширенный скрининг и выяснили, что два соединения из предоставленных коллегами группы профессора Красавина продемонстрировали селективность на клеточных линиях и высокую активность», — рассказал директор Центра медицинской химии ТГУ Александр Бунев. В дальнейшем ученые продолжат исследования в области разработки препаратов от рака на основе ингибиторов карбоангидразы.