Ученые ТПУ синтезировали новые молекулы в качестве основы для препаратов против рака

Ученые Томского политеха совместно с российскими коллегами в две стадии синтезировали новые по структуре малые молекулы, которые являются потенциальными молекулярными каркасами для дальнейшего синтеза противораковых препаратов. Соединения прошли успешные лабораторные испытания на клеточных линиях рака молочной железы, предстательной железы и рака яичников.

На сегодняшний день перед научным сообществом все еще стоит задача поиска новых препаратов для лечения онкологических заболеваний, чтобы снизить побочные эффекты от терапии и сделать ее более адресной, так как одни и те же препараты могут благотворно влиять на выздоровление одного пациента и не приносить результатов при лечении другого.

Так, ученые ТПУ совместно с коллегами в две стадии синтезировали новые соединения на основе трех известных химических «каркасов» — инденохиноксалинона, триптантрина и трициклического аналога изатина.

В первой стадии синтеза исследователи присоединяли к исходным молекулам небольшой фрагмент из ацетона — эта реакция называется альдольной конденсацией. Затем к полученным промежуточным продуктам добавляли еще одну функциональную группу = — оксимную. В результате образовались шесть новых соединений, три из которых ранее науке не были известны.

Особое внимание ученые уделили так называемой изомерии оксимов. Оксимная группа в молекуле может располагаться двумя способами. Эти варианты называются Z- и E-изомерами, и от того, какой из них преобладает, могут зависеть биологические свойства вещества.

«Промежуточное соединение на основе триптантрина оказалось самым активным и заметно подавляло рост клеток рака молочной железы и простаты. Его оксимное производное действовало слабее, но также активно. Таким образом соединение можно рассматривать как более перспективное пролекарство для дальнейшей оптимизации структуры и активности, а также для расширенных исследований, определяющих противораковые эффекты», — рассказывает соавтор исследования, старший научный сотрудник Научно-образовательного центра Н. М. Кижнера Анастасия Коврижина.

Полученные соединения пополнят банк молекул с противораковыми свойствами, далее специалисты смогут использовать эти соединения для модификации их свойств и дальнейших исследований.

«Главная ценность нашей работы в том, что она показывает, как небольшие изменения в молекуле резко меняют ее действие. Это подсказка для химиков — теперь можно не перебирать множество молекул, а осмысленно конструировать более эффективные и безопасные соединения. Лучшие молекулы можно дорабатывать, например, усиливать действие на раковые клетки, снижать вред для здоровых тканей, проверять их в доклинических испытаниях, а в случае успеха переходить к клиническим испытаниям», — отмечает Анастасия Коврижина.

В исследованиях принимали участие сотрудники Научно-образовательного центра Н. М. Кижнера Инженерной школы новых производственных технологий, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, НИИ психического здоровья Томского НИМЦ РАН, СибГМУ, Новосибирского института органической химии СО РАН и Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН.