​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН в сотрудничестве с коллегами из ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и специалистами из Индии используют человеческий сывороточный альбумин для разработки тераностиков — терапевтических препаратов нового поколения, совмещающих терапевтические и диагностические функции. 

Альбумин — основной транспортный белок крови. Он доставляет эндогенные и экзогенные субстанции в организме. Из плазмы крови он поступает в другие ткани и органы и является основным компонентом большинства внеклеточных жидкостей. Как наиболее распространенный белок с различными физиологическими функциями, альбумин широко используется для доставки терапевтических молекул. Он синтезируется внутри нашего организма (если мы, конечно, не говорим о рекомбинантном альбумине). В его составе есть много подходящих аминокислотных остатков, по которым можно осуществлять ковалентное присоединение терапевтических молекул, или так называемых репортёрных групп, используемых для диагностики. 
 
Известно, что аккумуляция наночастиц альбумина, нагруженного лекарственным препаратом, в раковых клетках может быть обусловлена связыванием альбумина со специфическим рецептором gp60 и последующим взаимодействием с другим специфическим вектором — рецептором SPARC. Обычно в опухолевых клетках концентрация SPARC выше, чем в здоровых. Это обеспечивает избирательность накопления противоопухолевого препарата на основе альбумина в раковой опухоли в сравнении со здоровыми тканями. Такая адресная доставка позволяет снизить дозу присоединенного к альбумину лекарства и минимизировать побочные эффекты. 

альбумин.jpg 

«Структура человеческого сывороточного альбумина изучена методом рентгеноструктурного анализа, он может связывать и адресно транспортировать препараты, хранится в виде растворов в течение многих лет, очень стабилен в широком диапазоне pH, температуры и в разных растворителях. Также созданы рекомбинантные формы альбумина (его можно наработать вне человеческого организма в необходимых количествах). Всё это делает белок привлекательным кандидатом для использования в дизайне нанокомпозитных материалов медицинского назначения, для выявления и лечения рака в частности», — объясняет научный сотрудник лаборатории органического синтеза ИХБФМ СО РАН кандидат химических наук Татьяна Витальевна Аврамчук.​​ 
 
Исследователи ИХБФМ СО РАН в сотрудничестве с коллегами придумали подход к созданию уникальных наноконструкций, способных в будущем стать основой новых высокоэффективных решений для тераностики (комплексного решения терапевтических и диагностических проблем) злокачественных опухолей. 
 

​«Трифтортимидин — соединение, обладающее противораковыми свойствами, но само по себе оно требует значительных доз введения, так как недостаточно химически устойчиво в крови и быстро выводится из организма из-за малых размеров. Использование альбумина может улучшить фармакодинамику и фармакокинетику терапевтических препаратов, присоединяемых к нему. Улучшение терапевтических свойств трифтортимидина при присоединении его к альбумину показано in vivo, на линии мышей, имеющих внедренные клетки человеческой глиомы», — рассказывает Татьяна Аврамчук. 

альбумин1.jpg
Распределение альбумина, несущего трифтортимидин и оптически активную метку, в организме мыши, имеющей вживленные клетки человеческой глиомы. Терапевтическая конструкция накапливается в опухоли (показана голова мыши)
   Распределение альбумина, несущего трифтортимидин и оптически активную метку, в организме мыши, имеющей вживленные клетки человеческой глиомы. Терапевтическая конструкция накапливается в опухоли (показана голова мыши)​ 

​Другой используемый для противораковой терапии препарат — тамоксифен. Совместные исследования ученых из ИХБФМ СО РАН и НИОХ СО РАН показали, что токсичность конъюгата тамоксифена с альбумином, содержащего спиновую метку (органическую молекулу, обладающую неспаренным электроном, дающим возможность наблюдения спектров электронного парамагнитного резонанса — ЭПР), в отношении культуры клеток рака молочной железы оказалась больше, чем у исходной терапевтической молекулы. 
 
Конструкции на основе альбумина, содержащие в качестве репортёрных молекул спиновые метки, могут быть полезны для визуализации опухолей. Такая метка служит зондом, который можно наблюдать в живой системе методом ЭПР. 

​«Для создания полной картины эффективности полученных нами конструкций необходимо провести исследования in vivo. Значение альбумина в качестве носителя лекарственного средства может значительно возрасти, если для нацеливания на раковую опухоль будет использоваться белок, меченный спиновой меткой, поскольку это поможет исследовать распределение лекарственного средства совокупностью методов ЭПР, МРТ и мультиядерной магнитно-резонансной визуализации, превращая меченный спином альбумин в реальный тераностический инструмент. Кроме этого, визуализация с помощью метода ЭПР особенно полезна для мониторинга гипоксических зон в опухолях, которые обладают высокой устойчивостью к радиационному и химиотерапевтическому лечению», — отмечает Татьяна Аврамчук. ​​
 
Сейчас в рамках гранта РНФ сотрудники лаборатории органического синтеза ИХБФМ СО РАН совместно с коллегами из ИЯФ СО РАН и ФИЦ ИЦиГ СО РАН также разрабатывают инновационные препараты для комбинированной бор-нейтронозахватной терапии. 
 
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (№ 19-74-20123), Министерства науки и высшего образования РФ (14.W03.31.0034) и РФФИ (18-04-00393). 
 
Мария Фёдорова 

Похожие новости

  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    5643
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    5255
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    5094
  • 12/05/2021

    Производные смоляных кислот из ели сибирской помогут в терапии глиобластомы

     Сибирские ученые синтезировали соединения, способные до 40 % увеличивать эффективность применения химиотерапевтического препарата темозоломида на клетках глиобластомы — агрессивной опухоли мозга.
    829
  • 09/07/2021

    Минобрнауки России опубликовало список получателей грантов в форме субсидий из федерального бюджета в целях обновления приборной базы

    ​​Опубликован Протокол от 6 июля 2021 г. № АМ/58-пр заседания комиссии по проведению отбора заявок на участие в конкурсе грантов в целях в целях обновления приборной базы. В список получателей грантов в 2021 году, в том числе вошли (среди 199 организаций): Институт археологии и этнографии СО РАН, Институт геохимии им.
    690
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    2742
  • 28/01/2020

    «Открытую лабораторную» проведут в День российской науки

    ​8 февраля состоится четвертая по счету просветительская акция «Открытая лабораторная». Каждый желающий сможет проверить свою картину мира с точки зрения передовых естественно-научных знаний. Поучаствовать в «Лабе-2020» можно будет как офлайн, так и онлайн на сайте laba.
    2323
  • 30/06/2020

    Сибирские учёные создают инновационные препараты

    Нацпроект и поддержка правительства региона помогают ученым создавать инновационные препараты В ходе пресс-тура, организованного министерством науки и инновационной политики Новосибирской области, представители средств массовой информации смогли побывать в обновленных лабораториях Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и из первых уст услышать о прорывных технологиях в лечении многих заболеваний.
    1122
  • 28/06/2021

    Химики Сибирского отделения РАН создали нетоксичные контрастные реагенты для МРТ

    ​​Ученые Новосибирского института органической химии (НИОХ) СО РАН совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН разработали нетоксичные для организма контрастные реагенты для проведения МРТ-диагностики.
    264
  • 07/12/2020

    Палеоклимат Земли: новые данные

    Самым старым систематическим метеоданным, которые есть в распоряжении ученых, от силы 150 лет. А для Сибири эта цифра и того меньше. В письменных источниках более ранних периодов (если повезет) можно найти качественную оценку: «лето было необычайно жарким», «дожди обрушились на наши земли» и т.
    754