Ученые КФУ создали перспективный противораковый препарат на основе природного минерала
Ученые Казанского федерального университета (КФУ) разработали органоминеральный комплекс, включающий бактериальный фермент (рибонуклеазу), сорбированный на минерале группы цеолитов. Препарат обладает противоопухолевой активностью, перспективен для лечения рака кишечника и восстановления пациентов после онкозаболевания.
Основная проблема перорального введения терапевтических белков при лечении рака заключается в том, что они быстро теряют активность в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Обычно эту проблему решают с помощью инкапсуляции, что замедляет высвобождение фермента в желудке и кишечнике. Тем не менее, белок высвобождается сразу после повреждения капсулы. В данной работе ученые КФУ выяснили, как обеспечить поэтапный, пролонгированный выход рибонуклеазы (РНКазы).
«То, что ферменты рибонуклеазы обладают противоопухолевой активностью, известно. Хотя они не являются общепринятым средством терапии, их планируют применять в качестве вспомогательных агентов. Активность белков в желудочно-кишечном тракте, особенно в кислой среде желудка, обычно быстро теряется. А мы хотели подтвердить сохранение каталитической активности и структуры РНКаз в желудке и кишечнике и обосновать их применение для сочетанной терапии колоректального рака (рака кишечника). Для этого фермент должен постепенно высвобождаться из носителя», — рассказала один из авторов исследования, заведующая кафедрой микробиологии Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Ольга Ильинская.
В качестве носителя учеными была выбрана клиноптилолит-содержащая порода, добываемая на Татарско-Шатрашанском месторождении в Республике Татарстан. Клиноптилолит — уникальный природный минерал из группы цеолитов, известный отличными сорбционными свойствами, способностью поглощать токсины, радионуклиды, тяжелые металлы и некоторые вредные бактерии.
«Клиноптилолит — наиболее безопасный минерал группы цеолитов. В отличие от других цеолитов, обладающих игольчатой формой, он не раздражает кишечник. Клиноптилолит Кольского полуострова уже применяется в качестве биологически активной добавки (БАД) с детоксицирующими, антиоксидантными и противовоспалительными свойствами и ничем не уступает таким сорбентам, как активированный уголь. Татарско-Шатрашанское месторождение, богатейшее по запасам цеолита, содержит более 13 % цеолитов Российской Федерации», — отметила Ольга Ильинская.
Ученые КФУ разработали способ загрузки противоопухолевой РНКазы в этот носитель, а затем наблюдали, в течение какого времени фермент высвобождается из цеолита в водной среде. Эксперимент показал положительные результаты. Выход противоопухолевого фермента поэтапно продолжался более 20 часов, при этом сохранялась его стабильность и каталитическая активность в желудочно-кишечных жидкостях. Авторы считают, что этого времени будет достаточно для поэтапного выхода фермента из носителя, поскольку движение пищи по ЖКТ длится около 30 часов.
На следующем этапе планируется тестирование препарата на животных, а в перспективе — и проведение клинических исследований.
Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети», а также при грантовой поддержке Российского научного фонда.