Ученые Лаборатории био- и хемоинформатики НИУ ВШЭ - Санкт-Петербург совместно с коллегами из Университета Цзинань (Китай) и Санкт-Петербургского государственного технологического института (СПбГТИ (ТУ)) разработали новые малые молекулы, способные разрушать защитные белки раковых клеток. В отличие от классических ингибиторов, которые только блокируют активность белка, новые соединения удаляют его целиком, сообщили в пресс-службе ВШЭ.

"Ученые смоделировали и разработали несколько молекул, способных разрушать целевые белки. Наиболее примечательными оказались соединения с азидной группой - заместителем, содержащим три атома азота. Созданные молекулы работают по принципу двустороннего скотча. Они одновременно связываются с белком-мишенью GPX4 (главный защитный механизм раковой клетки) и привлекают к нему особый клеточный фермент (лигазу). В результате запускается естественный механизм утилизации и клетка сама уничтожает опасный белок", - говорится в сообщении.

По данным пресс-службы, в своей работе ученые использовали технологию направленного протеолиза, которая позволяет задействовать естественные клеточные механизмы очистки. Специальные ферменты - E3-убиквитинлигазы - помечают целевой белок меткой убиквитина, после чего клеточные структуры (протеасомы) распознают его и разрушают. Уникальность новой разработки - в использовании азида. Исследованные молекулы продемонстрировали высокую эффективность - теперь белок разрушается на 84%, что значительно превосходит показатели существующих аналогов.

"Совместные эксперименты показали, что удаление GPX4 запускает ферроптоз: в клетках падает уровень глутатиона, растет содержание маркеров окисления липидов и повышается уровень железа. Наше исследование показывает, что азидная группа в составе направленных деградаторов может привлекать фермент UHRF1 к белку GPX4 и запускать его разрушение. Опухоли нужно поддерживать целостность мембран и как-то защищаться от окислительного стресса - без этой защиты она перестает расти и гибнет. В этом и заключается терапевтический эффект", - привели в пресс-службе слова старшего научного сотрудника Лаборатории био- и хемоинформатики НИУ ВШЭ - Санкт-Петербург Максима Гуреева.

Эффективность метода была подтверждена в ходе биологических экспериментов на мышах с пересаженными опухолями. За десять дней применения новых соединений рост новообразований замедлился почти на 42% без существенной потери массы тела у животных. Анализ тканей подтвердил, что терапевтический эффект достигается именно за счет запуска ферроптоза.

"Выбор азида - это прорывное концептуальное решение. Элемент достаточно небольшой и метаболически относительно стабильный и не требует сложных химических мостиков для связываний. Лекарства нового поколения будут иметь лучшую клеточную проницаемость и биодоступность в организме человека. В дальнейшем мы нацелены работать над повышением эффективности активных соединений", - заключил Гуреев.

По материалам сайта ТАСС