Онкологи заимствовали лекарство у амазонских лекарей
Онкологи приручают дерево, отдельными частями которого коренные народы Южной Америки лечат инфекционные заболевания и рак. Правда, ученые не растирают древесину, не заваривают чай, и не читают заговоры. Они проводят точные молекулярно-клеточные эксперименты с веществом, которое входит в состав коры розового лапачо - Tabebuia Avellanedae.
Дегидро-альфа-лапахон. Так называется соединение, на которое «положили глаз» ученые из Кембриджа и Гарварда. Чтобы выделить эту молекулу ученым пришлось проверить около пятидесяти тысяч соединений из специальной химической библиотеки. Биологи искали вещество, которое может быть использовано в качестве оружия против новых сосудов.
Новые сосуды
В норме формирование новых сосудов (ангиогенез) происходит в эндометрии (внутренняя слизистая оболочка тела матки), плаценте и при заживлении ран. Если сосуды активно разрастаются в прочих тканях, то, как правило, это свидетельствует о развитии рака или других патологий.
Опухоль требует дополнительного питания, поэтому она не только изменяют метаболизм, но и объедает весь организм. Растущей раковой «обжоре» не хватает ни питательных веществ, ни кислорода, поэтому она отращивает новые сосуды. С изменением ангиогенеза также связаны атеросклероз, аутоиммунные воспаления и язвенная болезнь. Неправильные и лишние сосуды растут и в глазах больных сахарным диабетом. Стенки диабетических капилляров состоят из одного слоя клеток, поэтому при малейшем стрессе, при физической нагрузке, при повышении артериального давления сосуды лопаются -- происходит кровоизлияние. Во всех этих случая от лишних сосудов необходимо избавляться.
Важно то, что искомое соединение должно было действовать не на уже известную антиангиогенную мишень – фактор роста эндотелия сосудов (VEGF): «В медицинской практике, особенно в лечении рака, используются препараты, которые останавливают рост сосудов, воздействуя на VEGF или рецепторы к этому белку, -- объясняет корреспонденту Infox.ru Игорь Гаркавцев (Igor Garkavtsev), руководитель научной работы, результаты которой появились в PNAS. – Такие препараты более или менее эффективны, но токсичны. Более того, раковая опухоль постепенно отыскивает «обходные пути» для того, чтобы отрастить себе новые сосуды».
Новое оружие
По результатам первого «отборочного тура» -- проверки адгезии клеток путем культивирования в среде с одним из пятидесяти тысяч химических соединений – у ученых осталось 86 кандидатов на будущее лекарство. После изучения влияния соединений на морфологические параметры клеток осталось всего двенадцать молекул. Проверка на токсичность исключила из списка претендентов еще четыре соединения.
Оказалось, что выбрать из восьми молекул одну сложнее, чем восемь из пятидесяти тысяч: «Мы очень боялись, что «вместе с водой мы выплеснем и ребенка». Пришлось повозиться, перепроверить некоторые результаты и провести дополнительные исследования. Но в конечном итоге у нас осталась всего одна молекула - Дегидро-альфа-лапахон - DAL», -- рассказывает корреспонденту Infox.ru руководитель исследования.
Испытание на животных
Следующие эксперименты проходили уже в системе in vivo. Сначала команда Игоря Гаркавцева проверяла антиангиогенные свойства DAL на эмбрионах рыбок данио (Danio rerio), сосуды которых светились маркером EGFP. Оказалось, что если молекулой DAL воздействовать на эмбрион, то кровеносная система рыбки оказывается недоразвитой и изуродованной. Но если этим соединением воздействовать на взрослые сосуды, то они не повреждаются. Это означает, что химикат розового лапачо отравляет жизнь только новым сосудам -- тем, которые начинают расти в опухоли, или в диабетическом глазу.
Биологи провели еще один эксперимент, подтвердивший полученные данные: «Мы ампутировали плавник взрослым рыбками Danio rerio, -- продолжает Игорь Гаркавцев. -- Оказалось, что под воздействием DAL поврежденные сосуды не регенерируют и не образуют анастамозы, то есть, не срастаются между собой». В эксперименте с мышами с опухолью молочной железы ученые показали, что DAL частично ингибирует ангиогенез в раковой опухоли, и останавливает рост самой опухоли.
«Понимаете, ведь очень важно, что соединение токсично только для новых сосудов. Это означает, что, скорее всего, лекарственный препарат на основе DAL будет действовать избрательно и не станет отравлять весь организм», -- объясняет корреспонденту Infox.ru Игорь Гаркавцев.
В статье, опубликованной в PNAS, Игорь Гаркавцев и его коллеги описывают механизм антиангиогенного влияния растительной молекулы: DAL не воздействует на VEGF, а изменяет адгезию эпителиальных клеток (плотное сцепление клеток сосудистой стенки друг с другом). Поэтому новые капилляры не могут расти. Ученые полагаю, что DAL будет использован для лечения рака и еще сотни других заболеваний, сопровождающихся аномальным ростом новых сосудов.
