Postgenom
Главная Фарма

Российские учёные открыли новые бактерии для защиты сельхозкультур


На основе выделенных штаммов будут разрабатывать биопрепараты для повышения урожайности
Михаил павлович

92903комментариев
Очередная пустышка: нет строго специфичных антигенов у опухоли. Уверен - метод не специфичен.
Коля

92901комментариев
Автор сам себе противоречит. Он говорит, что у молодых ученых (аспирантов) стипендия меньше прожиточного


Российские учёные нашли в петрушке средство против рака

Вещества, способные в низких концентрациях подавлять деление опухолевых клеток, синтезировали исследователи Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН. В основе этих соединений – компоненты, выделенные из семян петрушки и укропа. Испытания веществ, проведённые сначала на морских ежах, а затем и на клетках человека, позволили выявить перспективные молекулы для создания новых лекарственных средств для борьбы со злокачественными новообразованиями.

Растительные яды как возможные средства терапии опухолей описаны ещё в древних медицинских трактатах. На протяжении столетий эти знания обогащались, подкрепляясь опытом, обрастали научными методиками и экспериментами, и примерно к 70-м годам прошлого века токсичные природные соединения стали применяться в официальной медицине.

Сегодня интерес науки к веществам растительного и животного происхождения состоит, как правило, в их использовании для моделирования и синтеза новых структур с заданными фармакологическими свойствами.

Группа учёных из Института органической химии им. Зелинского РАН (ИОХ) целенаправленно искала в растениях такие вещества-полупродукты, чтобы на их основе получить соединения, эффективно угнетающие деление клеток, которые впоследствии могут быть использованы для разработки высокоэффективных противоопухолевых лекарственных средств. Этот поиск, не обещавший гарантированного результата, имел статус «текущей работы» лаборатории медицинской химии ИОХ, и не финансировался отдельно из каких-либо источников.

«Зачастую синтезировать в промышленном масштабе такие молекулы трудно, долго и дорого, но в природе, которая сама по себе является прекрасным заводом по изготовлению сложных молекул, их можно найти, – поясняет руководитель исследования, заведующий лабораторией медицинской химии ИОХ Виктор Семёнов. – Мы обратили внимание, что в Японии на стадии клинических испытаний находятся производные изофлавона глазиовианина А – растительного яда, выделенного из листьев бразильского дерева. Это вещество показывает высокую цитотоксичность по отношению к опухолевым клеткам человека. К сожалению, природные источники глазиовианина А малодоступны. Поэтому мы решили разработать простой способ его получения из отечественного растительного сырья. Из научной литературы мы узнали, что глазиовианин А и содержащиеся в семенах петрушки и укропа апиол, диллапиол и миристицин имеют общие фрагменты. Мы изучили порядка 40 сортов этих распространенных сельскохозяйственных культур, и нашли среди них такие, семена которых содержат от 30 до 50 процентов искомых компонентов».

В одной из краснодарских фирм учёные заказали СО2-экстракты семян выбранных сортов петрушки и укропа, на пилотной установке ИОХ выделили из них полупродукты, из которых синтезировали глазиовианин А и его аналоги. Их биологическую активность проверили на модели зародышей средиземноморского морского ежа Paracentrotus lividus в частной лаборатории на Кипре.

Морские_ежи_Paracentrotus_lividus

Деревня Pissouri Image, вид со стороны моря. Дом-лаборатория учёных отмечена красным кружком


Эта лаборатория была создана совместными усилиями сотрудников ИОХ и Института биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН (ИБР) ещё в середине 90-х годов, когда резко сократилось финансирование академических научных исследований.

Всё это время она круглый год служит базой для научных экспериментов и благодаря особой модели кипрской экономики не требует больших организационных и финансовых затрат – со всем хозяйством, включая бухгалтерию справляется один единственный научный сотрудник. Плюс море здесь чистое, а морские ежи – основные модельные животные, используемые в экспериментах, в отличие, например, от морских бухт на Дальнем Востоке, имеют гораздо более продолжительный сезон нереста (7–8 месяцев).

Морские_ежи_Paracentrotus_lividus

Морские ежи Paracentrotus lividus на камнях среди водорослей, которыми они питаются. Глубина около полуметра


Финансирование лаборатории осуществляется за счет научных контрактов, в основном с западными компаниями и научными центрами. Испытания веществ из научных организаций России выполняются безвозмездно.

Морские_ежи_Paracentrotus_lividus

Аквариум с морскими ежами возле лаборатории


Как пояснил Виктор Семёнов, технология эксперимента в текущем проекте была несложной. Ежей ловили на глубине от 50 см до четырёх метров, что не требовало специального водолазного снаряжения. Содержали животных в аквариуме с аэрируемой морской водой и кормили бурыми водорослями, а их нерест стимулировали инъекциями 1–2 мл хлористого калия.

Морские_ежи_Paracentrotus_lividus

Нерест морских ежей в лабораторных условиях. Животных помещают на стаканчики с морской водой. Слева самец, справа самка


Морские_ежи_Paracentrotus_lividus
Выращивание зародышей в банке с мешалкой

Затем к яйцеклеткам добавляли разбавленную сперму, и наблюдали, как идёт процесс оплодотворения. Оплодотворенные яйцеклетки помещали в пищевые стеклянные банки и инкубировали в морской воде при комнатной температуре. На ранних стадиях развития клетки зародышей делятся каждые 35–40 минут. Цель учёных в этом эксперименте состояла в том, чтобы найти вещества, которые нарушают деление клеток.

Обработку зародышей проводили в 6-луночных культуральных платах. В контрольной группе зародыши помещались в морскую воду и через 8–10 ч вылуплялись и начинают плавать. Оплодотворённые яйцеклетки второй группы развивались в такой же морской воде, но в присутствии тестируемого соединения.

Учёные выбирали такие вещества, которые в очень низкой концентрации нарушали делении клеток. Данная методика не требует дорогостоящего оборудования и реактивов, а крупные размеры яйцеклеток и прозрачность зародышей позволяют наблюдать их развитие даже с помощью обычного школьного микроскопа. Кстати, после искусственной стимуляции нереста животные не погибали, и их выпускали обратно в море.

Эксперименты показали, что мишенью для глазиовианина А и его аналогов служит белок тубулин – основной компонент митотического веретена, обеспечивающего в процессе клеточного деления правильную ориентацию хромосом и их расхождение по дочерним клеткам. В интенсивно делящихся опухолевах клетках нарушение структуры и функции митотического веретена приводит к неспособности клеток завершить деление или к аномальному делению и в конечном итоге к гибели.

Морские ежи, конечно, совсем не похожи на Homo sapiens, однако около 7000 генов у нас с ними общие. По словам Виктора Семёнова, вещества, высокоактивные на зародышах этих животных, также обладают выраженной цитотоксичностью на опухолевых клетках человека. Они давно признаны удобным и надежным объектом для медико-биологических исследований.

Дальнейшее тестирование in vitro на культурах опухолевых клеток человека и in vivo на мышах проводит Национальный институт рака США, с которым у ИОХ налажено сотрудничество.

«В Институте рака США на некоммерческой основе проводятся испытания новых химических соединений на 60 линиях опухолевых клеток человека, чего не делает ни одна организация в России, – поясняет Виктор Семёнов. – Через два года результаты тестирования становятся открытыми для всех, в том числе и для заинтересованных крупных фармкомпаний. Фармкомпании в свою очередь финансируют дальнейшие исследования и доклинические испытания: анализ адсорбции, распределения в организме, метаболизма, выделения, токсичности; выбор способа доставки вещества к клеткам-мишеням, оценку так называемого «терапевтического окна», подразумевающего некий диапазон концентрации лекарства, при котором оно воздействует на опухоли, но не разрушает здоровые клетки организма. В этих проектах участвуют российские химики – разработчики активных молекул. До выпуска нового лекарственного средства пока далеко».

По словам Виктора Семёнова, к работам ИОХ и ИБР проявляют интерес такие известные компании, как Novartis и Pfizer (у ИОХ уже есть опыт взаимодействия с ними), хотя он сам отдал бы предпочтение сотрудничеству с российскими фирмами:

«Для отечественного фармпроизводства, к сожалению, пока это слишком дорогостоящий проект – инвестиции в создание нового лекарства. Но мы открыты для сотрудничества с любыми инвесторами».


обсудить публикацию

версия для печати



© Электронное издание «Живые системы».
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-34702 от 2 декабря 2008 г.
Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций.
При использовании материалов сайта гиперссылка на источник обязательна.
Редакция: +7(495) 930-87-07; infostrf.ru | Разработка: Metric