Ученые нашли вещество, которое склоняет раковые клетки к самоубийству

Специалисты Центра медицинской химии Тольяттинского государственного университета (ЦМХ ТГУ) в содружестве с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Флорентийского университета (Италия) открыли новый проапоптотический агент – вещество, способное подавлять рост злокачественных опухолей.

В марте этого года специалисты ТГУ, СПбГУ и Флорентийского университета провели совместные исследования, результатом которых стали новые химические соединения – сульфаниламиды, способные ингибировать (подавлять) активность карбоангидразы. Карбоангидразы (CAs) – это важный класс ферментов в организме человека, которые отвечают за регуляцию различных физиологических процессов, обеспечивая постоянство внутренней среды клетки по уровню СО2 и по pH – кислотно-щелочному балансу. Раковая клетка, в отличие от нормальной, имеет различные механизмы для выживания, один из которых ей обеспечивает как раз повышенная экспрессия карбоангидразы. Попадая в неблагоприятную среду, раковая клетка начинает усиленно экспрессировать (синтезировать) на поверхности карбоангидразу, которая закисляет всё вокруг, убивая здоровые клетки и создавая условия для роста опухоли.

Продолжая работу по поиску новых ингибиторов карбоангидразы, учёные двух стран получили неожиданный результат.

– В этот раз мы попробовали новый класс ингибиторов, которые должны иметь немного другой механизм инактивации карбоангидразы. Наши вещества, к сожалению, по этому механизму не сработали, однако выяснилось, что одно из соединений обладает активностью, которая не коррелирует с активностью карбоангидразы. Так мы обнаружили новый проапоптотический агент, – рассказал директор ЦМХ ТГУ Александр Бунев.

Апоптоз – это один из самых консервативных механизмов клеточной гибели, который необходим для поддержания клеточного гомеостаза*. У нормальной клетки он запускается в случае каких-то нарушений или повреждений, раковая же в этом случае делает всё, чтобы апоптоз подавить.

– Раковой клетке апоптоз не нужен, она за счёт неправильных мутаций, делений, наоборот, приобретает некоторую устойчивость к этому процессу. С этой точки зрения индукторы апоптоза – химические вещества, которые способны воздействовать, в том числе на опухолевые клетки и индуцировать (вызывать) у них апоптоз, – это тоже принципиально интересный механизм действия в современных противоопухолевых, в том числе таргетных препаратах, – поясняет Александр Бунев.

Учёные провели ряд тестов, которые подтвердили, что под действием нового соединения раковые клетки входят в глубокий апоптоз. Исследования также позволили специалистам предположить, что полученное вещество способно интеркалировать (проникать) в ДНК.

– Это даёт некий сбой в делении, и клетка вынуждена уйти в апоптоз, даже если у неё есть какие-то алгоритмы его обхода, – говорит Александр Бунев.

Результаты совместной работы учёных Тольятти, Санкт-Петербурга и Флоренции опубликованы в научном журнале European Journal of Medicinal Chemistry (Q1), который публикует исследования по основным разделам медицинской химии и обеспечивает среду для публикации оригинальных исследовательских работ.

*Гомеостаз – саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций.