Учёные усилили противоопухолевый препарат, адресовав его митохондриям

Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с российскими и шведскими коллегами нашли способ адресной доставки в митохондрии бетулиновой кислоты. Это соединение известно своими противовоспалительными, противоопухолевыми и противовирусными свойствами. Адресная доставка бетулиновой кислоты в митохондрии позволит значительно повысить эффективность и снизить необходимую дозу лекарственных препаратов на его основе. Работа опубликована в журнале Medicinal Chemistry Communications.

Название бетулиновой кислоты происходит от латинского названия берёзы  Betula  - и не случайно. Это соединение является производным бетулина, который придаёт стволу берёзы белую окраску. В XX веке учёные установили, что производные бетулина активны оказывают противовоспалительный эффект, активны против вирусов, и подавляют рост раковых клеток. Бетулиновая кислота считается перспективным средством в разработке противораковых препаратов.

«В нашей статье показано, как синтезируемые на основе бетулиновой кислоты соединения могут вызывать апоптоз - клеточную гибель. Благодаря присоединению к ней молекулы положительно заряженного трифенилфосфония, она накапливается в основном в митохондриях, и запускает реакции, приводящие к смерти клетки. В работе мы применяли традиционные методы молекулярной и клеточной биологии, используемые для демонстрации клеточной гибели», - рассказывает Владимир Гогвадзе, ведущий научный сотрудник лаборатории исследования механизмов апоптоза факультета фундаментальной медицины МГУ.

В большинстве случаев, апоптоз у позвоночных запускается выходом из митохондрий (энергетических станций клетки) особых проапоптотических белков. Попадая в цитоплазму, они вызывают каскад губительных для клетки реакций. Попав внутрь митохондрии, бетулиновая кислота способствует образованию активных форм кислорода, разрушающих мембраны, высвобождая белки смерти и запуская таким образом апоптоз. Однако препараты на основе бетулиновой кислоты не полностью попадают туда, куда нужно, и поэтому их эффективность оказывается ниже максимальной.

Для решения проблемы учёные модифицировали молекулу кислоты, присоединив к ней положительно заряженный трифенилфосфоний. Благодаря своей липофильности он способен проходить через липидные мембраны, а положительный заряд «заставляет» его двигаться внутрь единственного отрицательно заряженного органоида клетки - митохондрии. Так подобная достройка бетулиновой кислоты позволяет осуществлять её адресную доставку.

«Результаты работы могут быть использованы для создания новых противоопухолевых препаратов, способных вызывать гибель раковых клеток, стимулируя митохондриальный путь апоптоза», - заключает Владимир Гогвадзе.

Работа выполнена совместно с коллегами из уфимского Института нефтехимии и катализа РАН, томского ООО «ИФАР» и Каролинского института в Швеции.