Geum.ru

Российская академия наук Программа фундаментальных исследований Президиума ран фундаментальные науки – медицине

Вид материалаПрограмма

Содержание


Создание макромолекулярных систем с антиоксидантными свойствами с целью коррекции реперфузионных повреждений
Антиметастатическая активность природных и модифицированных новых антинеопластов – ингибиторов фарнезилтрансферазы
Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка
Подобный материал:
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   74




СОЗДАНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМ

С АНТИОКСИДАНТНЫМИ СВОЙСТВАМИ С ЦЕЛЬЮ КОРРЕКЦИИ РЕПЕРФУЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ




Г.Б.Белостоцкая1), Р.С.Хрусталева2), Н.С.Домнина3), А.А.Цырлин2), Т.А.Голованова1), И.В.Дарашина1)




1)Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, С.-Петербург. 2)Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А.Алмазова Росмедтехнологий, С.-Петербург. 3)Санкт-Петербургский государственный университет, С.-Петербург


Патологические процессы, которые развиваются в первые минуты реперфузии, приводят к резкому и значительному увеличению активных кислородных радикалов (АКР) и сопровождаются нарастанием внутриклеточной концентрации кальция [Ca2+]i. Для предупреждения повреждающего действия АКР были разработаны макромолекулярные системы с антиоксидантными свойствами – МСАО, представляющие собой гидроксилсодержащие полимеры и являющиеся основой коллоидных плазмозаменителей (декстран – Д, гидроксиэтилкрахмал –ГЭК), которые содержат в своей структуре химически связанные фрагменты низкомолекулярных антиоксидантов из класса простран-ственно-затрудненных фенолов (ПЗФ).

Антиокислительную активность (АОА) МСАО оценивали по угнетению хемилюминесценции модельных систем, в которых вызывали генерацию активных форм кислорода. Было установлено, что АОА МСАО (ГЭК+АО) и (Д+АО) в 10-12 раз выше по сравнению с их низкомолекулярным аналогом феноксаном. Оценка мембраностабилизи-рующего влияния на эритроциты ГЭК-АзФ и Д-АзФ в растворе 0,4 % NaCl в концентрациях 10-4-10-12 моль/л показала, что при уменьшении концентрации МСАО глубина гемолиза сначала уменьшается, достигая минимальной величины при с = 10-8 моль/л, а затем возрастает. Стабилизирующее влияние изучаемых МСАО лежит в пределах концентраций от 10-7 до 10-10 моль/л. Увеличение содержания Са2+ в цитоплазме кардиомиоцитов в результате активации свободно-радикальных процессов при реперфузии может быть опосредовано участием Са2+ каналов клеточной мембраны. В связи с этим оценивали разные подходы защиты клеток миокарда от избыточной концентрации Са2+: с использованием блокатора Са2+ каналов L типа – изоптина, природного антиоксиданта – гистохрома, низкомолекулярного антиоксиданта из класса ПЗФ феноксана и макромолекулярных систем с антиоксидантными свойствами – ГЭК-АзФ и Д-АзФ. В экспериментах in vitro на свежевыделенных кардиомиоцитах новорожденных крыс показано, что изоптин (2,5·10-4 мг/мл) защищает клетки от окислительного стресса, вызванного действием перекиси водорода (Н2О2) в диапазоне концентраций 3·10-4-3·10-8 М, только при предварительном воздействии от 10 мин до 2,5 ч и его дальнейшем присутствии во время окислительного стресса. Одновременное действие гистохрома (2·10-4 %) и Н2О2 (3·10-4 М) в течение 10 мин позволяет поддерживать [Ca2+]i практически на исходном уровне, однако длительная обработка кардиомиоцитов гистохромом вместе с Н2О2 (10-2-10-7 М) не сдерживает нарастание [Ca2+]i после 40 мин совместной инкубации.

Предварительные исследования по действию феноксана, ГЭК-АзФ и Д-АзФ во время окислительного стресса (Н2О2, 3·10-4 М) показали, что концентрации препаратов, удерживающих [Ca2+]i на исходном уровне в течение 1 ч, составляют 1-5·10-6 М, 1-5·10-7 М и 0,5-1·10-8 М соответственно. Более низкие и эффективные по сравнению с низкомолекулярным аналогом феноксаном концентрации ГЭК-АзФ и Д-АзФ в сочетании с их мембраностабилизирующими свойствами в этом же диапазоне концентраций подтверждают перспективность создания и применения МСАО в практической медицине.

АНТИМЕТАСТАТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРИРОДНЫХ

И МОДИФИЦИРОВАННЫХ НОВЫХ АНТИНЕОПЛАСТОВ – ИНГИБИТОРОВ ФАРНЕЗИЛТРАНСФЕРАЗЫ




Н.С.Зефиров 1), С.Г.Клочков 1), С.В.Афанасьева 1), С.О.Бачурин 1), Ю.Н.Булычев 2)




1) Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка
2) Институт экспериментальной диагностики и терапии опухолей РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва



В патогенезе неопластов важным моментом является процесс передачи экстраклеточного стимула с рецепторов на поверхности клетки и передачи сигналов внутрь и внутри клетки. Одни из наиболее многообещающих и изучаемых сигнальных путей – сигнальные пути Ras/MAPK (митогенактивируемая протеинкиназа) и фосфоинозитол-3-киназы (PI-3K). Изменения в этих сигнальных каскадах ведут к изменению многих клеточных функций – роста клетки, пролиферации, дифференциации, адгезии, выживании клетки.

Все эти сигнальные каскады тесно связаны с Ras-белками. Для развития онкогенной активности белков Ras необходимо их фарнезилирование. Ингибиторы фарнезилтрансферазы (ФТИ) не только способны возвратить Ras-трансформированные клетки к нормальному фенотипу, но и вызывают регрессию опухоли. В последние годы выяснилось, что противоопухолевый эффект ФТИ гораздо шире, чем просто Ras-ингибирование и связан не только с Ras-онкогеном, но и с ингибированием сигнальных путей Ras/MAPK и PI-3K.

На основе природных растительных компонентов в ИФАВ РАН ведется разработка новых антинеопластов, которые, ингибируя пост-трансляционный процессинг Ras, затрагивают не только процессы ингибирования роста опухоли, но и процессы выживания клетки. Были разработаны методы химической модификации природных сесквитерпеновых лактонов. Определен круг применимости выбранных реакций. С помощью оригинального спектрофлуориметрического метода определения фарнезилтрансферазной активности выявлены соединения-хиты для дальнейшей оптимизации. Удельная активность соединений-хитов – на уровне известных ингибиторов фарнезилтрансферазы: IC50 в диапазоне 0,3-5 mM.

В результате анализа полученных данных намечены пути дальнейшей оптимизации полученных хитов с целью повышения их активности в качестве ингибиторов сигнальных путей, воздействующих на Ras/MAPK-PI-3K каскад регуляции апоптоза в раковой клетке. Для оптимизации соединений-лидеров синтезировано около 50 новых производных. Изучена их активность в качестве ингибиторов сигнальных путей. Исследована цитотоксическая и антиметастатическая активности наиболее эффективных соединений методами in vitro и in vivo. Цитотоксическая активность оценивалась с помощью МТТ-теста в отношении человеческих линий клеток рака яичника СаОv, немелкоклеточного рака легкого А-549 и аденокарциномы молочной железы МСF-7 при 72-часовой инкубации. Активные соединения изучались в отношении линий опухолевых клеток человека L-41 (моноцитарный лейкоз), NCI-H460 (немелкоклеточный рак легкого), и SF-268 (рак ЦНС), наиболее перспективные производные – в отношении полной панели, состоящей из 60 линий опухолевых клеток человека.

Антиметастатическое действие было оценено на модели карциномы легких Льюиса, меланомы В16. Выявлены соединения-лидеры, обладающие высокой антиметастатической активностью и активные в отношении основных ферментов, задействованных в Ras/MAPK-PI-3K каскаде регуляции апоптоза в раковой клетке. Полученные данные позволяют наметить новые оригинальные лекарственные кандидаты с антипролиферативным и проапоптотическим действием для дальнейшего изучения механизмов действия и повышения их специфической эффективности и селективности действия.