Число инфекций, устойчивых к антибиотикам, ежегодно растет примерно на 15% и уже сегодня уносит миллионы жизней. Похожая проблема существует и в онкологии: опухоли быстро приспосабливаются к лечению и перестают реагировать на терапию. Ученые Пермского Политеха предложили новый подход, который может повысить эффективность лекарств и снизить риск устойчивости — за счет создания молекулярных гибридов с жесткой трехмерной структурой.
Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.Сегодня для борьбы с лекарственной устойчивостью используют либо комбинированную терапию — несколько препаратов одновременно, либо таргетные лекарства, бьющие по одной конкретной мишени. Первый подход часто оказывается слишком токсичным, второй — уязвимым к мутациям. Более перспективным решением считаются молекулярные гибриды — единые молекулы, совмещающие сразу несколько лечебных эффектов. Однако их практическое применение долгое время сдерживала фундаментальная проблема: такие соединения получаются слишком "гибкими" и не имеют стабильной 3D-формы, необходимой для точного взаимодействия с клеточными мишенями.
Ученые ПНИПУ разработали метод, позволяющий гибридной молекуле самостоятельно сворачиваться в жесткую пространственную структуру. Это достигается за счет специальной химической перестройки — циклизации, которая "фиксирует" форму соединения.
В качестве основы исследователи использовали антипирин — известное обезболивающее и противовоспалительное вещество. На его базе были синтезированы два типа гибридных молекул: с фрагментами мочевины и тиомочевины. Ключевым этапом стала реакция циклизации, которая успешно прошла только для соединений с мочевиной.
"В молекулах с мочевиной произошла внутренняя перестройка с образованием так называемых спиропродуктов — принципиально новых веществ с жесткой трехмерной структурой. А гибриды с тиомочевиной в тех же условиях не реагировали", — пояснил старший преподаватель кафедры "Химические технологии" ПНИПУ Вадим Лядов.
Как выяснили ученые, решающую роль сыграл атом кислорода в молекуле мочевины — именно он обеспечивает нужную химическую активность. Это делает метод высокоизбирательным и позволяет заранее понимать, какие структуры перспективны, а какие нет.
Полученные молекулы проявляют потенциальную противовоспалительную и противоопухолевую активность. В перспективе это может позволить заменить несколько препаратов одной "умной" молекулой, снизив токсическую нагрузку и риск побочных эффектов. Выход целевых соединений достигал 68%, что подтверждает эффективность подхода.
Разработка создает основу для новых лекарств против хронических воспалительных заболеваний и опухолей, устойчивых к стандартной терапии, и может стать вкладом в решение глобальной проблемы лекарственной устойчивости.
Свежие комментарии