Календарь дайджеста

Май 2025
ПН ВТ СР ЧТ ПТ СБ ВС
 << <    >> 
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  
             
Разговоры об адъюванте РМЖ с Анастасией Даниловой

Новости онкологии

22 мая 2025

Компьютерного моделирования будет недостаточно для разработки противораковых препаратов

Ученые предложили комбинированный подход для определения сайтов связывания фотосенсибилизаторов – препаратов, использующихся в фотодинамической терапии рака, – с альбумином, белком, переносящим разные соединения, в том числе лекарства, в организме человека. Метод, основанный на комбинации молекулярного моделирования и экспериментальных данных электронного парамагнитного резонанса, позволил установить сайты связывания в альбумине для ряда фотосенсибилизаторов, структурные детали взаимодействия которых с данным белком оставались неясными. Разработанный подход потенциально ускорит поиск наиболее эффективных препаратов, поможет прогнозировать механизм их действия, а также снизит их побочное влияние на организм человека. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Компьютерного моделирования будет недостаточно для разработки противораковых препаратовРисунок 1. Ведущий научный сотрудник,
доктор физико-математических наук Олеся Крумкачева и
аспирант Михаил Колоколов.
Источник: Ксения Жданова.

Многие фармацевтические препараты либо усиливают, либо подавляют работу белков в организме человека. Так, например, ибупрофен снижает активность циклооксигеназ, тем самым уменьшая синтез веществ, ответственных за болевые ощущения. При этом лекарственные средства связываются с определенным участком молекулы, усиливая или ослабляя работу белка в целом. Поэтому знать, как молекулы связываются с белками, нужно, чтобы улучшать фармакологические свойства новых лекарств и прогнозировать потенциальные побочные эффекты. Однако при наличии нескольких сайтов связывания или при нестабильном взаимодействии препарата с поверхностью белка традиционные методы структурной биологии, позволяющие определить такие взаимодействия, часто оказываются недостаточно эффективными. В этих случаях широко применяется метод молекулярного моделирования, который способен быстро выявить потенциальные участки взаимодействия, но зачастую они оказываются неоптимальными.

Ранее ученые установили, что активность препаратов зависит от их взаимодействия с сывороточным альбумином. При этом характер связывания альбумина с лекарством может сильно повлиять на работу последнего и, как следствие, изменить желаемый терапевтический эффект. Обычно высокое сродство к альбумину приводит к уменьшению концентрации препарата в плазме крови, в то время как слабое связывание может привести к быстрому разрушению и неравномерному распределению препарата в организме. В результате многие новые перспективные лекарства могут оказаться недейственными. Поэтому нужно точно знать, с каким участком белка взаимодействует препарат. Кроме того, выявление белковых участков позволяет исследователям понять механизм действия лекарств и причины развития устойчивости к определенным препаратам у некоторых пациентов.

Ученые из Международного томографического центра Сибирского отделения РАН (Новосибирск) с коллегами предложили новый комбинированный подход для определения сайтов связывания фотосенсибилизаторов – препаратов на основе порфиринов, при облучении светом подавляющих развитие раковых опухолей, – с белками. В подходе сочетались методы молекулярного моделирования и экспериментальные данные, полученные с помощью электронного парамагнитного резонанса. Этот экспериментальный метод позволяет определить строение соединений в зависимости от того, как они поглощают электромагнитное излучение.

Сначала авторы с использованием компьютерного алгоритма выявили возможные сайты связывания для лекарства, потом их проверили с помощью электронного парамагнитного резонанса, а затем уточнили конфигурацию этих участков в ходе компьютерных вычислений. Представленный подход дает возможность создавать детализированные карты сайтов связывания, проверенные экспериментально.

Компьютерного моделирования будет недостаточно для разработки противораковых препаратовРисунок 2. Кандидат химических наук, доцент Российского технологического
университета МИРЭА Ксения Жданова.
Источник: Ксения Жданова.

Используя разработанный подход, авторы установили особенности взаимодействий фотосенсибилизаторов с альбумином. Ученые определили расположение сайтов связывания для семи соединений, структурные детали взаимодействия которых ранее оставались неясными. Новый подход показал, что связывание может осуществляться в нестандартных участках альбумина и в нескольких сайтах одновременно для различного типа фотосенсибилизаторов.

Таким образом, добавив к компьютерному анализу данные электронного парамагнитного резонанса, исследователи уменьшили количество трудоемких вычислений, упростили поиск взаимодействий между белком и лекарственным препаратом, а также экспериментально доказали наличие таких связей.

«Наша работа позволяет предсказывать наиболее перспективные для фотодинамической противораковой терапии соединения. В дальнейшем мы планируем использовать предложенный подход для изучения связывания фотосенсибилизаторов с другими биомакромолекулами, например с ДНК»,– рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Ксения Жданова, кандидат химических наук, доцент Российского технологического университета МИРЭА.

В исследовании участвовали сотрудники Российского технологического университета МИРЭА (Москва), Новосибирского государственного университета (Новосибирск) и Свободного университета Берлина (Германия).

Согласен Данный веб-сайт содержит информацию для специалистов в области медицины. В соответствии с действующим законодательством доступ к такой информации может быть предоставлен только медицинским и фармацевтическим работникам. Нажимая «Согласен», вы подтверждаете, что являетесь медицинским или фармацевтическим работником и берете на себя ответственность за последствия, вызванные возможным нарушением указанного ограничения. Информация на данном сайте не должна использоваться пациентами для самостоятельной диагностики и лечения и не может быть заменой очной консультации врача.

Сайт использует файлы cookies для более комфортной работы пользователя. Продолжая просмотр страниц сайта, вы соглашаетесь с использованием файлов cookies, а также с обработкой ваших персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.