Металлоферментная система позволяет избирательно воздействовать на раковые клетки

Ученые из Института физико-химических исследований RIKEN разработали многообещающий метод доставки препаратов в раковые клетки без влияния на окружающие ткани.

Технология основана на грамотном сочетании металлофермента, защищающего металлический катализатор, и сахарной цепи, направляющей вещество к нужным клеткам, сообщает phys.org. Результаты исследования представлены в Nature Catalysis.

В сфере органической синтетической химии создано много металлических катализаторов, способных синтезировать молекулы, вроде лекарств и функциональных материалов. Недавно ученые переключили на реакции в живых организмах, запускаемые элементами переходного ряда. Но они столкнулись с трудностями. Катализаторы из металлов переходного ряда легко деактивируются антиоксидантами и похожими веществами.

Международная команда ученых, включавшая Кацунори Танаку и Кенварда Вонга из RIKEN решили проблему за счет искусственного металлофермента. Он содержит металлический ион и может защитить его от деактивации, позволяя химической реакции протекать в живом организме. В данном случае использовался рутений, катализирующий пролекарство в умбеллипренин. Этот получаемый из растений продукт известен противораковыми свойствами. Добавив сахарную «метку доставки» на поверхность металлофермента, исследователи смогли нацелить структуру на раковые клетки.

Специалисты работали с сывороточным альбумином человека. Они ввели рутениевый катализатор в гидрофобный «карман» внутри белка.

«Нас приятно удивило, что новая структура функционировала при наличии глутатиона, антиоксиданта, в изобилии присутствующего в клетках и способного деактивировать рутений. Результаты показали, что металл хорошо защищен и сохраняет способность запускать реакции», — сказал Танака, возглавлявший группу.

Убедившись в работоспособности катализатора, специалисты модифицировали поверхность альбумина, добавив сахарную цепь, позволяющую направлять структуру к нужным клеткам.

«Мы доказали, что метод подходит для других реакций, запускаемых металлами, включая золото. Металлофермент можно использовать в живых организмах, — добавил Танака. – Работая в клетках или органах, металлы переходного ряда позволят синтезировать препараты на месте, минимизируя побочные эффекты».

Источник