НОВОСТИ В УКРАИНЕ
Ученые выяснили, как бактерии синтезируют соединения, способные бороться с раком. Как пишет Newsweek, это открытие может существенно ускорить создание новых противоопухолевых препаратов.
Результаты исследования, опубликованного в Nature Communications, показали, как различные ферментные системы взаимодействуют между собой, образуя семейство лекарственных соединений, известных как ингибиторы HDAC (гистондеацетилазы). Эти вещества подавляют рост раковых клеток и уже используются в онкологии.
«Это открытие может значительно ускорить создание библиотек потенциальных лекарственных препаратов. Самое важное – то, что наиболее перспективные из них можно будет производить в промышленных масштабах по приемлемой цене», – рассказал журналистам доктор Манро Пассмор из Университета Уорика.
Впрочем, учёный подчеркнул, что путь к появлению новых лекарств для пациентов всё равно будет долгим.
«Наиболее перспективные кандидаты должны пройти стандартный цикл доклинических исследований, дальнейшую оптимизацию и клинические испытания, которые проходят все новые препараты перед получением разрешения на применение. Это может длиться до десяти лет и часто обходится более чем в один миллиард долларов», – отметил Пассмор.
Как бактерии «конструируют» противораковые препараты
К этой группе лекарств относится, в частности, ромидепсин – препарат, который уже применяют для лечения отдельных видов рака крови.
Ученые давно знали, что бактерии естественным образом вырабатывают схожие соединения с незначительными структурными различиями. Однако механизм возникновения этих вариаций до сих пор оставался непонятным.
В центре открытия – процесс, называемый комбинаторным биосинтезом. В ходе него бактерии создают различные, но родственные молекулы, комбинируя отдельные биохимические компоненты.
Многие важные для медицины молекулы синтезируются крупными ферментными комплексами, которые работают по принципу сборочного конвейера. У бактерий главную роль в этом процессе играют две системы – поликетидсинтазы (PKS) и нерибосомные пептидсинтазы (NRPS). Именно они соединяют химические «строительные блоки», формируя сложные молекулы, среди которых антибиотики и противораковые препараты.
Исследователи изучали гибридную систему этих ферментов, которая отвечает за синтез депсипептидных ингибиторов HDAC. Все эти молекулы имеют общую базовую структуру, но отличаются дополнительным пептидным фрагментом, который влияет на взаимодействие препарата с его биологической мишенью.
Ключ к созданию новых лекарств
Ученые выяснили, что ферменты, составляющие основную часть молекулы, могут физически соединяться с ферментами, которые добавляют изменяемый пептидный компонент. Благодаря таким «соединительным» взаимодействиям различные элементы молекулярного механизма работают вместе и фактически создают новые комбинации потенциальных лекарственных соединений.
Одним из главных открытий стало выявление механизма, с помощью которого ферментные комплексы распознают и связываются друг с другом. Команда показала, что решающую роль в этом играет структурный элемент, известный как β-hairpin docking (βHD)-домен. Именно он обеспечивает взаимодействие между различными ферментными системами и передачу промежуточных молекул вдоль своеобразного биохимического «конвейера».
Эксперименты подтвердили, что нарушение этого взаимодействия полностью блокирует синтез нужного соединения, что свидетельствует о его критической важности.
Кроме того, исследователи установили, что ферментные системы из разных биосинтетических путей также могут взаимодействовать между собой. Это свидетельствует о значительной гибкости естественного механизма, которую можно использовать для создания совершенно новых молекул.
Профессор Университета Уорика Грег Чаллис считает, что такая гибкость может иметь особое значение для лечения онкологических заболеваний, которые плохо поддаются современной терапии.
«Первые результаты показывают, что препараты, образующиеся благодаря этому механизму «комбинирования», демонстрируют перспективную активность против нескольких видов рака, которые недостаточно эффективно лечатся существующими методами», – сказал он.
По словам учёного, использование этого естественного механизма в лабораторных условиях позволит создавать новые препараты этого класса с улучшенным клиническим потенциалом. Кроме того, их производство можно будет легко масштабировать, что значительно упростит проведение доклинических и клинических исследований.
Какие ягоды нужно есть чаще, чтобы поддержать сердце
Напомним, что ранее внимание ученых привлекли виноград и черника – эти ягоды богаты природными растительными соединениями, называемыми полифенолами. В частности, это флавоноиды, антоцианы и ресвератрол, которые не только придают плодам яркий цвет, но и обладают дополнительными полезными свойствами для организма.
Обзор 30 рандомизированных контролируемых исследований показал, что употребление винограда снижало систолическое артериальное давление примерно на 3,17 мм рт. ст. Также в одном из исследований говорится, что ежедневное употребление 150 граммов черники (примерно одна чашка) в течение шести месяцев привело к улучшению функции эндотелия и снижению жесткости артерий.
