Получены новые комплексы меди с противоопухолевой активностью
Группа российских ученых получила соединения двухвалентной меди на основе 2-ферроценил-1,10-фенантролина, которые обладают цитотоксическим действием и способны вызывать апоптоз у опухолевых клеток гортани человека. Результаты исследования опубликованы в New Journal of Chemistry.
«Препараты, использующиеся для лечения рака, имеют побочные эффекты. Кроме того, с течением времени в организме к ним развивается резистентность, то есть опухолевые клетки уже не дают на лекарство тот ответ, который был изначально. Нам бы хотелось создать эффективный специфичный препарат, обладающий меньшей общей токсичностью и позволяющий преодолевать резистентность», — рассказывает младший научный сотрудник Института неорганической химии им. А.Н. Николаева СО РАН кандидат химических наук Екатерина Андреевна Ермакова.
Один из наиболее популярных сегодня препаратов для лечения онкологии — цисплатин (он сделан на основе платины). Большая проблема заключается в том, что он токсичен не только для опухолевых, но и для здоровых клеток — из-за него могут страдать почки, печень, нервная система и другие органы. К сожалению, как бы ученые ни пытались модифицировать цисплатин (так создан препарат карбоплатин), пока не удается избежать побочных эффектов. Существует гипотеза: если заменить платину на другой металл, который уже есть в организме и выполняет в нем функцию микроэлемента (например, медь, цинк или железо), то, возможно, получится существенно снизить негативное воздействие препарата, ведь природой уже предусмотрены естественные системы выводов этих металлов из организма.
В качестве такой платформы новосибирские ученые выбрали серию комплексов Casiopeinas®, которые являются комплексными соединениями меди(II) на основе производных 2,2′-бипиридина, 1,10-фенантролина и аминокислот. Casiopeinas® уже запатентованы и находятся на завершающей стадии клинических испытаний. Химики дополнили их фрагментом известного металлоорганического соединения ферроцена.
Исследование проводили ученые ИНХ СО РАН совместно с коллегами из Научно-исследовательского института молекулярной биологии и биофизики ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины, Международного томографического центра СО РАН, Уральского федерального и Новосибирского государственного университетов.
«Ферроцен был открыт еще в прошлом веке, он стабильный, коммерчески доступный (что немаловажно для синтеза потенциального препарата и его масштабирования), легко может проникать в клетку и обеспечивать транспорт нашего вещества. К тому же железо в его составе способно к окислению, в ходе которого могут образовываться активные формы кислорода, — отмечает Екатерина Ермакова. — Введение такой молекулы в структуру комплекса потенциально дает нам несколько механизмов действия для преодоления резистентности. Медный центр, связанный с 1,10 фенантролином, может связываться с ДНК опухолевой клетки, повреждая ее и лишать тем самым клетку способности делиться, а ферроцен в это время создает окислительный стресс посредством генерации активных форм кислорода, которые дополнительно атакуют опухолевую клетку».
Как соединения двухвалентной меди на основе 2-ферроценил-1,10-фенантролина воздействуют на опухолевые клетки, ученые ИНХ СО РАН и НИИМББ ФИЦ ФТМ проверили in vitro на клеточных линиях карциномы гортани, печени и легкого. Исследования показали, что активность комплексов меди такая же, а в некоторых случаях даже немного превосходит активность цисплатина. Кроме того, неожиданно выяснилось, что комплексы меди способны вызывать апоптоз опухолевых клеток гортани.
К сожалению, подобно цисплатину, комплексы меди продемонстрировали токсичность и по отношению к неопухолевой клеточной линии, которая использовалась в исследовании. Сейчас ключевая задача ученых — повысить их селективность, то есть направить действие исключительно против опухолевых клеток. «Дальнейшая задача для нашей работы — это понять, как модифицировать структуру имеющегося лиганда, чтобы повысить избирательность соединений. Пока в эксперименте использовалась только одна неопухолевая клеточная линия, широкая клеточная панель позволила бы нам исследовать этот эффект более подробно», — говорит Екатерина Ермакова.
Исследование выполнено в рамках гранта РНФ (№ 24-23-20148) и Правительства Новосибирской области РФ (соглашение № п-93).
Автор: Диана Хомякова
Информация и фото предоставлены Управлением по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН
Разместила: Наталья Сафронова