Քիմերա-մոլեկուլ. Ռուս գիտնականները մշակել են միացություններ քաղցկեղի դեմ պայքարի համար

Ռուս գիտնականներն օտարերկրյա գործընկերների հետ համատեղ սինթեզել են միացությունների շարք, որոնք կարող են քաղցկեղային բջիջների համար կրիտիկականորեն կարեւոր սպիտակուցների քայքայման պրոցես սկսել։ Այս մասին տեղեկացրել է Ռուսական գիտական ֆոնդը, որի դրամաշնորհի շրջանակում կատարվել է հետազոտությունը։ Գիտնականների հոդվածը հրապարակվել է European Journal of Medicinal Chemistry ամսագրում։

Սանկտ Պետերբուրգի պետական համալսարանի, Իմանուիլ Կանտի անվան Բալթյան դաշնային համալսարանի (Կալինինգրադ), Տոլյատիի պետական համալսարանի գիտնականներն օտարերկրյա գործընկերների հետ համատեղ ստեղծել են առողջ հյուսվածքների համար ոչ թունավոր միացություններ, որոնք կարող են ճնշել չարորակ բջիջների ակտիվությունը։ Գիտնականները չեն բացառում, որ ստացված նյութերը կարող են հիմք դառնալ հակաքաղցկեղային դեղերի համար։

Քաղցկեղի դեմ պայքարի մոլեկուլյար մեթոդիկան համարվում է առավել հեռանկարայիններից մեկը։ Մեթոդի էությունը այն հատուկ սպիտակուցների թիրախային քայքայումն է, որոնք կենսականորեն կարեւոր են քաղցկեղային բջիջների գործելու համար։

Գիտնականները դրա համար գործի են դնում վնասված սպիտակուցներից ներբջջային մաքրման բնական մեխանիզմը։ Այդ սպիտակուցների նորմը, որոնք կարող են խախտել բջջի նորմալ աշխատանքը, պարզում է հատուկ ֆերմենտը՝ ուբիկվիտինազան։ Այն սպիտակուցային շղթային է միացնում մեկ այլ սպիտակուց՝ ուբիկվիտինը, որը նրա համար դառնում է «սեւ նշում»։ Այդ «նշված» սպիտակուցային մոլեկուլը արագ ոչնչանում է հատուկ բջջային օրգանելներով՝ պրոտեասոմներով։

Այս մեխանիզմն օգտագործելու գաղափարը քաղցկեղային բջիջների հատուկ սպիտակուցները ոչնչացնելու համար առաջ է եկել գիտական միջավայրում դեռ 2000-ականների սկզբին։ Դրա բովանդակությունն այն է, որպեսզի միջնորդ մոլեկուլի օգնությամբ միացվի ֆերմենտ-ուբիկվիտինազան այն սպիտակուցի հետ, որը պետք է քայքայել։ Ստացված կառույցը քիմիկոսներն անվանել են քիմերա-մոլեկուլ։ Նյութը, որը «կպչան» է ծառայում ֆերմենտի եւ սպիտակուցի միջեւ, կոչվում է «լիգանդ», իսկ ամբողջ սպիտակուցների թիրախային ոչնչացման տեխնոլոգիան՝ PROTAC (PROteolysis TArgeting Chimeras)։

«Մեր օրերում քիմերա-մոլեկուլների հիման վրա դեղերի ստեղծման համար ներդնում են միլիրադավոր դոլարներ, իսկ այն ունենալ ձգտում է ցանկացած խոշոր դեղագործական ընկերություն։ Այդ տիպի քիմերային կառույցները իդեալական «քիլեր» են, քանի որ դրանք կարելի է պատրաստել գրեթե ցանկացած թիրախ-սպիտակուցի համար։ Ընդ որում՝ դրանք աշխատում են բջջում չափազանց ցածր խտություններով, ինչն օգնում է խուսափել կողմնակի ազդեցություններից»,- RT-ի հետ զրույցում ասել է նախագծի ղեկավար, քիմիական գիտությունների դոկտոր, Սանկտ Պետերբուրգի պետական համալսարանի փոքր բիոակտիվ մոլեկուլների սինթեզի լաբորատորիայի վարիչ Միխայիլ Կրասավինը։

Այսօրվա դրությամբ ամենից հաճախ որպես սպիտակուցը կապելու «կամուրջ» հանդես են գալիս արդեն հայտնի իմունամոդուլավորող դեղամիջոցների մոլեկուլները՝ տալիդոմիդը եւ նրա անալոգները։ Սակայն այս նյութերի օգտագործումը հղի կանանց դեպքում հանգեցրել է երեխաների զարգացման ծանր խախտումների։

Ռուս գիտնականներն օտարերկրյա գործընկերների հետ համատեղ գտել են պոտենցիալ վտանգավոր միացությունների այլընտրանքը։ Քիմիկոսները սինթեզել են 20 տարբեր մոլեկուլներ գլուտարիմիդի հիմքի վրա՝ ազոտ պարունակող օրգանական նյութ, որը թունավոր չէ եւ հեշտությամբ կապվում է ֆերմենտի եւ սպիտակուցի հետ բջջի ներսում։ Գլուտարիմիդն արդեն օգտագործվում է դեղագործության մեջ որպես սեդատիվ եւ հոգեխրախուսիչ ազդեցությամբ դեղամիջոցների բաղադրիչ։

Աշխատանքի հեղինակները ստացված մոլեկուլները փորձարկել են in vitro կենդանի քաղցկեղային բջիջների վրա։ Ամենից լավ դրսեւորվել են այն միացությունները, որոնք ծծումբ են պարունակել. դրանք երկու անգամ ավելի արդյունավետ են կապվել ֆերմենտի եւ թիրախ-սպիտակուցի հետ, քան գոյություն ունեցող անալոգները։ Նոր մոլեկուլները կարողացել են ճնշել ոսկրածուծի քաղցկեղի բջիջների ակտիվությունը, ընդ որում՝ թունավոր էֆեկտ չառաջացնելով։

Գիտնականների խոսքով՝ ստացված միացությունները հետագայում կարող են հիմք դառնալ հակաքաղցկեղային դեղամիջոցների շարքի համար։