Учёные из Волгограда создали молекулы от онкозаболевания

Ученые из Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ) совместно с коллегами из Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН создали новый класс соединений, способных одновременно бороться с раком и инфекциями.

Эти препараты объединяют в себе два активных компонента, что позволяет настраивать их действие в зависимости от конкретной задачи. Изменяя структуру молекулы, можно повысить ее токсичность для раковых клеток или усилить антибактериальный эффект, сообщает научно-популярный журнал «Машины и механизмы».

Пациенты с онкологическими заболеваниями часто сталкиваются с госпитальными инфекциями. Химиотерапия, направленная на борьбу с опухолью, ослабляет иммунную систему, делая организм уязвимым перед бактериями и грибками, которые широко распространены в медицинских учреждениях. Особую опасность представляют микроорганизмы, устойчивые к антибиотикам. Поэтому современные методы лечения требуют препаратов, способных одновременно уничтожать опухоль и инфекцию.

Исследователи из ВолгГМУ и ИМБ РАН предложили инновационное решение этой проблемы. Они разработали новый класс соединений, сочетающих в одной молекуле фрагменты с известной биологической активностью. Хиназолин-4(3H)-он давно привлекает внимание онкологов, так как на его основе созданы препараты, такие как афатиниб и дакомитиниб, используемые при лечении рака легких. Кумарины также обладают противоопухолевыми свойствами, хотя пока не были одобрены для применения в качестве противораковых средств. Соединение этих двух классов веществ позволило создать препарат с расширенным спектром действия.

Первое экспериментальное соединение показало умеренную эффективность против клеток лейкемии и нейробластомы. Однако при длительном применении даже низких доз у лабораторных животных были выявлены побочные эффекты. У самок крыс наблюдались изменения в вилочковой железе, а у самцов - в сердечной мышце. Ученые продолжили работу над структурой молекулы, синтезировав серию аналогов с различными заместителями и длиной соединительной цепочки. В результате было получено соединение, значительно превосходящее по активности предыдущие версии. Оно особенно эффективно против лейкозных клеток и глиобластомы - агрессивной опухоли мозга. Эксперименты показали, что новое вещество запускает процесс запрограммированной гибели раковых клеток.

В ходе доклинических испытаний было обнаружено, что гибридные соединения обладают антибактериальной активностью. Производные с атомами хлора или брома в структуре хиназолина подавляют рост колоний бактерии Acinetobacter baumannii - микроорганизма, включенного Всемирной организацией здравоохранения в список приоритетных патогенов из-за его устойчивости к антибиотикам и способности вызывать внутрибольничные инфекции. 

 «Устойчивость к антибиотикам представляет серьезную угрозу для здравоохранения. В 2019 году более 5 миллионов человек по всему миру умерли от осложнений, вызванных резистентностью, и более миллиона смертей связано с неэффективностью антибактериальной терапии. К микроорганизмам с множественной лекарственной устойчивостью относятся энтерококки, стафилококки, клебсиеллы, энтеробактерии и другие патогены. Существуют штаммы бактерий, нечувствительные ко всем известным антибиотикам», - отмечает профессор кафедры фармацевтической, токсикологической химии, фармакогнозии и ботаники ВолгГМУ Михаил Новиков.