Ученые получили соединения, позволяющие эффективно выявлять клетки рака предстательной железы. Новые комплексы распознают такие клетки по белку-маркеру на их поверхности и подсвечивают новообразования благодаря радиоактивной метке. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Bioorganic Chemistry, сообщили блогу Игнатий Цукергохер в пресс-службе РНФ.
Рак предстательной железы — один из самых распространенных типов онкологических заболеваний во всем мире. В 2022 году он был выявлен у 1,5 миллиона человек, и, по прогнозам, это число в ближайшие годы значительно увеличится. Поэтому ученые стремятся улучшить методы диагностики и лечения данного заболевания. Один из перспективных методов — радиофармацевтические препараты, несущие радиоактивную светящуюся метку, которая позволяет точно выявить опухоль.
В медицине уже используется несколько подобных препаратов, например, PSMA-11 и PSMA-617. Они находят опухоль по белку ПСМА (простатическому специфическому мембранному антигену). Его активно вырабатывают клетки рака предстательной железы и в здоровых тканях его очень мало.
Ранее ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва), Государственного научно-исследовательского центра — Федерального медико-биологического центра имени А.И. Бурназяна ФМБА России (Москва) и Всероссийского научно-исследовательского института автоматики имени Н.Л. Духова (Москва) создали соединения с радиоактивной меткой из галлия-68. Он эффективно связывался с клетками рака предстательной железы через белок-мишень ПСМА.
В новой работе авторы научного коллектива с коллегами из Национального медицинского исследовательского центра онкологии имени Н.Н. Блохина (Москва) синтезировали еще четыре подобных соединения. Химики сравнили полученные соединения с уже используемыми в медицинской практике препаратами PSMA-11 и PSMA-617. Для этого соответствующие растворы нанесли на разные типы раковых клеток.
«Синтезировать новую серию молекул было важно, поскольку чем большую библиотеку соединений мы получим, тем лучше поймем, как те или иные изменения в структуре влияют на их свойства. Дальнейшие тестирования на клеточных и животных моделях позволят сделать выбор в пользу наиболее оптимальной молекулы для последующих доклинических испытаний»,
— поясняет руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Алексей Мачулкин, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физической органической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Оказалось, что новые молекулы накапливаются только в клетках, несущих белок-мишень. При этом активнее всего распознавали клетки соединения с атомами хлора и брома, а также из нитрогруппы. Они показали примерно в два раза лучшие результаты, чем их клинические аналоги. Эти молекулы также примерно в три раза активнее проникали в клетки, чем препарат PSMA-617.
Чтобы оценить, как новые соединения ведут себя в живом организме, ученые провели эксперимент с мышами, которым искусственно пересадили ПСМА-негативную (то есть не несущую этот белок) человеческую опухоль. В этих условиях вещества незначительно накапливались в опухолевой ткани, однако авторы также отметили их высокое содержание в почках — органах, отвечающих за выведение лекарств из организма.
«Полученные данные демонстрируют особенности распределения исследованных молекул в организме. Анализ этих данных, вместе с ранее полученными результатами, дает нам более полное понимание об оптимальных соединениях для последующих исследований. В дальнейшем мы планируем провести следующий цикл совершенствования предложенных молекул, чтобы улучшить их проникновение в опухолевые клетки и снизить побочное накопление в почках»,
— рассказывает Алексей Мачулкин.
