O echipă de oameni de știință ruși de la Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova (MIPT), Institutul de chimie organică ND Zelinsky (RAS), Institutul de biologie a dezvoltării (RAS) și Institutul de biofizică celulară (RAS) au propus o abordare eficientă agenților noi cu activitate anticancerigenă. O sinteză a acestor agenți se bazează pe compuși extrasați din pătrunjel și semințe de mărar. Rezultatele studiului au fost publicate în Journal of Natural Products.

pătrunjel

„Ambele îmbunătățiri ale terapiilor existente și căutarea unor abordări inovatoare sunt componente esențiale ale unei căutări pentru tratarea cancerului. Echipa noastră combinată a dezvoltat o metodă simplă de producere a glaziovianinei A și a analogilor săi structurali, care inhibă creșterea celulelor tumorale umane, utilizând blocuri de construcție fezabile. Mai mult, evaluarea acestor noi agenți in vivo folosind testele noastre validate de embrioni de arici de mare au condus la câțiva candidați promițători care afectează selectiv dinamica tubulinei ", spune profesorul MIPT Alexander Kiselev.

Nu există creștere pentru celulele canceroase

În prezent, principala metodă de tratament medical pentru cancer este chimioterapia. Tratamentul utilizează antimitotice, care inhibă creșterea celulelor canceroase prin perturbarea procesului de diviziune celulară (mitoză).

Celulele canceroase se împart mult mai frecvent decât celulele normale și, prin urmare, sunt mai susceptibile la efectele antimitotice. De exemplu, numărul celulelor melanomului se dublează la fiecare 3 zile, în timp ce numărul melanocitelor lor progenitoare sănătoase crește cu 15%, chiar și atunci când este stimulată diviziunea celulară.

Microtubulii joacă un rol important în mitoză. Sunt compuse dintr-o proteină numită tubulină.

Antimitoticele leagă tubulina și afectează dinamica microtubulilor care perturbă ciclul celular, ducând la divizarea celulară arestată și la moartea selectivă ulterioară. Studiul s-a concentrat pe agentul antimitotic puternic glaziovianin A izolat din frunzele arborelui brazilian Ateleia glazioviana Baill.

Sinteza raportată a acestui agent este destul de laborioasă și necesită precursori costisitori (substanțe care participă la reacțiile necesare pentru obținerea unui produs final) și catalizatori (care accelerează reacțiile chimice). Autorii au propus un proces de sinteză în șase etape nou și mai eficient (procesul normal are nouă etape) pentru glaziovianina A. Precursorii procesului au fost derivați din semințele plantelor comune, și anume pătrunjel și mărar.

În plus față de glaziovianina A, au fost sintetizați un număr de analogi structurali pentru a găsi analogi cu proprietăți antimitotice favorabile. Activitatea antitumorală a fost testată prin două metode independente folosind embrioni de arici de mare și celule canceroase umane.

Pe arici și celule canceroase

Embrionii de arici au fost folosiți pentru a imita divizarea activă a celulelor tumorale dependente de dinamica tubulinei. Oamenii de știință au adăugat substanțe de testat la un mediu apos cu embrioni și au determinat concentrațiile la care se modifică rata diviziunii și când se oprește complet. Cu cât este mai mică concentrația, cu atât este mai mare activitatea antimitotică a substanței. Așa cum au stabilit autorii studiului anterior, atunci când diviziunea este perturbată din cauza activității antitubulinei specifice a unui agent, embrionii de arici încep să se învârtească axial. În mod convenabil, acest efect poate fi observat cu ușurință folosind un microscop cu lumină comun.

Folosind embrionii, oamenii de știință sunt capabili să determine câțiva parametri importanți esențiali pentru o moleculă anticanceroasă într-o singură lovitură. "Acestea includ un efect antimitotic specific, solubilitatea, toxicitatea generală și permeabilitatea biomembranei.

Pentru a confirma în continuare efectul antitumoral al moleculelor active, acestea au fost studiate cu diferite celule canceroase umane, ex. carcinom pulmonar, melanom, prostată, sân, colon și cancer ovarian. Experimentele au arătat că substanțele testate au fost eficiente la limitarea creșterii celulelor melanomului și nu sunt toxice pentru celulele sanguine sănătoase utilizate ca martor. Studii detaliate de relație structură-activitate în ambele sisteme de testare au convergent asupra glasiovianinei A mamă pentru a fi cel mai activ agent anti-tubulină. Planurile viitoare includ atât optimizarea compusului pentru a-i îmbunătăți stabilitatea metabolică și solubilitatea, cât și studii de xenogrefă umană la șoareci pentru a confirma activitatea antitumorală și potențialul de dezvoltare clinică.