Медицина
3 мин.

Эксперты назвали наиболее перспективные для лечения злокачественных новообразований вещества

Гомодимер человеческого тиоредоксина, окисленного диамином

Гомодимер человеческого тиоредоксина, окисленного диамином

Российские ученые из БФУ имени И. Канта и Института химии СПбГУ оценили перспективы применения новых видов химических соединений в лечении раковых заболеваний. Эти вещества способны подавлять работу тиоредоксинредуктазы — многофункционального фермента, обеспечивающего ряд жизненно важных процессов клеток и слишком активного в опухолях. Авторы не только назвали самые потенциально эффективные соединения, но и предложили собственную концепцию «идеального» препарата. Обзор опубликован в журнале Expert Opinion On Therapeutic Patents.

Белок тиоредоксин (TRX) — жизненно важный компонент для нормального функционирования любого организма. Он обезвреживает активные формы кислорода и участвует в синтезе РНК. Работа этого протеина регулируется специальным ферментом — тиоредоксинредуктазой (TrxR). Именно она может стать мишенью потенциальных противоопухолевых препаратов, поскольку в пораженных раком клетках чрезмерно высокий метаболизм, а следовательно, и гиперактивна TRX-система.

За время исследований специалисты выявили основные типы веществ, способных подавить действие тиоредоксинредуктазы. Это комплексы металлов, соединения мышьяка и селена, акцепторы Михаэля (в составе — карбонильная группа С=О, сопряженная с двойной связью) и нитроароматические соединения, содержащие группу NO2. Как объясняют ученые, существенных различий между старыми и новыми образцами нет, но накопление знаний в этой области поможет продвинуть практические исследования. Большинство из них действуют по одному принципу: ингибиторы (подавляющие вещества) связываются с активными участками ферментов, необратимо отключая их функции. В лечебной практике противораковые препараты на основе этих веществ пока не используются, поскольку недостаточно изучены.

«Вместе с тем есть случаи, когда противоопухолевое действие обнаруживается случайно, когда лекарство уже разработано и зарегистрировано для лечения других заболеваний. Это, например, противоревматический препарат Ауранофин, в основе которого лежит комплекс золота. Сначала не было понятно, как именно он работает, но в процессе исследований у него обнаружили способность подавлять функцию тиоредоксинредуктазы», — рассказывает Михаил Красавин, доктор химических наук, заведующий кафедрой химии природных соединений Института химии СПбГУ.

С 2017 года по настоящее время было запатентовано множество веществ-ингибиторов TrxR, а также несколько их новых типов. Проанализировав несколько десятков статей, авторы обзора пришли к выводу, что наибольший потенциал имеют гибридные и двойные препараты. В их структуре участки веществ, подавляющих работу TrxR, комбинируются с фрагментами ингибиторов других ферментов, участвующих в возникновении и росте опухолей. Примером гибрида является такое химическое соединение: одна активная часть молекулы — фрагмент пиперлонгумина, подавляющего TrxR, а вторая — фрагмент 4-фенилимидазола, стимулирующего иммунную систему на естественную борьбу с раком. В результате гибрид оказывает комплексное действие на организм. За последние четыре года открыто несколько таких веществ, но ни одно из них еще не используется на практике. Однако именно они, по мнению отечественных экспертов, смогут в будущем стать основой для полноценных лекарств.

Авторы статьи привели и собственное исследование. Их вещество действует почти по такому же принципу, что и остальные. Однако уникальность их разработки состоит в том, что оно копирует структуру белка тиоредоксина, из-за чего быстрее и эффективнее вступает в реакцию с ферментом. Опыты показали, что это вещество так же успешно способно «выключать» TRX-систему.

В стадии активного тестирования находится только препарат Этаселен, чьи подавляющие работу TrxR свойства были выявлены гораздо раньше. Большинство же разработанных ингибиторов потенциально токсичны для организма. Это мешает их применению в лечебной практике. Сейчас важно отслеживать тенденции исследований, чтобы в будущем найти решение проблемы, поэтому ученые подчеркивают значимость своего патентного анализа.

Текст: Александра Клементьева