Химики ТГУ ищут «хиты»

Центр медицинской химии опорного Тольяттинского госуниверситета запускает новый проект под названием OpenHTS (Open High-Throughput Screening - открытый высокопроизводительный скрининг).

За, казалось бы, сложным названием кроется совершенно простая, но крайне важная для всего человечества задача – проект позволит искать и находить лучшие в своем классе современные противоопухолевые препараты. К проекту, начатому директором Центра медицинской химии ТГУ Александром Буневым, уже присоединились 9 российских вузов.

OpenHTS схож с проектом программы терапии, который реализует Национальный институт рака США, и имеет важную задачу – поиск новых хемотипов протиопухолевых соединений, или, проще говоря, новых видов лекарств.

- Предположим, вы химик, разрабатывающий уникальные синтетические методы, - рассказывает Александр Бунев. - Вас больше интересует развитие новых методов синтеза соединений, если хотите - фундаментальный интерес к подходам конструирования, но не всегда сами получаемые вещества. Это важная задача, поскольку, разрабатывая методы получения лекарств, в первую очередь, нужно проверить – вдруг нужный метод уже существует, и вы могли бы воспользоваться им для «сборки» того, что нужно получить. У специалистов, работающих в этой логике, появляются библиотеки соединений, которые порой содержат уникальные соединения с полезной биологической активностью. В рамках данного проекта мы предлагаем коллегам из других научных школ поделиться информацией о составе таких комбинаторных библиотек. У нас в ТГУ есть оригинальный алгоритм, позволяющий просеять химические формулы через «сито», удалив вещества, обладающие высокой реакционной способностью, содержащие токсические группы, а также удалить те соединения, которые будут обеспечивать неспецифическое связывание (молекулы с фрагментами, способными связываться со многими белками организма). Далее наши коллеги направляют нам отобранные соединения для проведения панельного скрининга (исследование) на различных опухолевых клеточных линиях.

Все эти манипуляции позволят сотрудникам Центра медицинской химии института химии и инженерной экологии ТГУ совместно с коллегами выявить те соединения, которые покажут максимальный эффект. Или, на языке химиков, они найдут «хиты». Дальше с таким хитом можно работать - оптимизировать структуру, чтобы повысить эффективность.

- Проекту OpenHTS дан старт 3 января 2019 года. Мы разослали информацию более 30 научным группам, работающим в логике медицинской химии, понимающим процесс производства и применения лекарств, а также специалистам в области химического синтеза, – уточняет Александр Бунев. – Уже откликнулись и зарегистрировались в нашей программе Уральский федеральный национально-исследовательский университет им. Б.Н. Ельцина, Пермский государственный национально-исследовательский университет, Ярославский государственный педагогический университет, Волгоградский государственный технический университет, Российский университет дружбы народов, Пермская государственная фармацевтическая академия, Санкт-Петербургский государственный университет. Сейчас обрабатываем запросы Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Казанского федерального университета. На данный момент мы приступили к исследованию первых 100 соединений. Таким образом, данный проект, позволит искать и, надеюсь, находить современные противоопухолевые препараты.

Ещё одна, не менее важная цель нового проекта Центра медицинской химии – в полном объёме «загрузить» оборудование, которое имеется у ТГУ и максимально использовать коллекцию клеточных культур, насчитывающих уже порядка 60 клеточных опухолевых линий. Напомним, в декабре 2018 года в рамках реализации программы развития опорного университета ТГУ выделил на оборудование для Центра 12 млн рублей. На эти средства, в частности, приобретён проточный цитофлуориметр CytoFlex. Благодаря ему рутинные эксперименты по изучению влияния противоопухолевых агентов на раковую клетку, на которые порой затрачивались месяцы, уже в новом году можно будет проводить за 15-20 минут, следовательно, и время получения практического результата сокращается. Добавим, что работа по проекту OpenHTS ведётся студентами ТГУ совместно с преподавателями и кураторами. Пока к исследованиям привлечены только российские учёные. Позже к сотрудничеству пригласят специалистов из Китая, Индии и стран Европы.

При грамотной реализации проект OpenHTS приведёт к совместным коллаборациям, а возможно и к совместному гранту с другими вузами и научно-исследовательскими группами. Так, к примеру, произошло в случае с Национальным медицинским исследовательским центром онкологии имени Н.Н. Блохина. Благодаря этому сотрудничеству в ТГУ была создана научно-исследовательская лаборатория «Медицинская химия низкомолекулярных ингибиторов киназ». Она обладает одним из крупнейших в России клеточным банком культур опухолевых клеток, содержащим более 60 клеточных линий.