Наука и технологии России

Вход Регистрация

Лекарства из морских организмов

Исследования учёных Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения РАН могут привести к созданию новых обезболивающих лекарств. Полипептиды, полученные ими из морских организмов, – анальгетики селективного действия, на основе которых в дальнейшем планируется создать фармакологические препараты нового поколения, лишённые побочных эффектов.

Актиния на дне Южно-Китайского моря. Автор фото: с.н.с. Института биологии моря им. Жирмунского ДВО РАН к.б.н. Селина Н.И.

Справка STRF.ru:
Проект «Идентификация и структурный анализ компонентов ядов морских беспозвоночных, пригодных для регуляции активности ионотропных рецепторов и функций нервной клетки по приёму, обработке и передаче сигналов» поддержан ФЦП «Исследования и разработки». Срок выполнения – с 14 марта 2012 по 10 декабря 2012 года. Объём финансирования – 5 миллионов рублей

Лаборатория химии пептидов Тихоокеанского института биоорганической химии уже около 30 лет работает с морскими кишечнополостными, обитающими на различных глубинах. По форме эти животные представляют собой причудливые разноцветные морские цветки, а по «содержанию» – ядовитые организмы, которые продуцируют огромное разнообразие биологически активных соединений белковой и небелковой природы, в том числе нейротоксины, цитолизины (пороформирующие токсины и фосфолипазы), ингибиторы протеиназ.

«Любой ядовитый организм создан как для нападения, так и для защиты от внешних врагов, поэтому вырабатывает те соединения, которые помогают ему выжить, – рассказывает Маргарита Монастырная, ведущий научный сотрудник лаборатории, доктор химических наук. – Эти соединения имеют хорошие перспективы в фармацевтике. Из ядов некоторых организмов производятся лекарственные препараты, в частности анальгетики нового поколения, селективно действующие на определённые биологические мишени».

Экспедиции по дальним морям

Тихоокеанский институт биоорганической химии располагается во Владивостоке, на берегу океана. Каждый год сотрудники ходят в морские экспедиции, в тропические и дальневосточные моря – Охотское, Японское. Там учёные собирают сырьё – различные морские гидробионты, из которых получают экстракты, и проводят первичное тестирование активности компонентов с помощью различных биохимических и биологических тестов. В лабораториях института продолжается работа по выделению, очистке и установлению физико-химических свойств и структуры соединений, а также изучению их действия на биологические мишени.

В конце апреля 2013 года планируется очередной рейс в Южно-Китайское море на научно-исследовательском судне «Академик Опарин».

Сотрудница лаборатории химии пептидов к.х.н. Ирина Гладких на разборке морского сырья на борту НИС «Академик Опарин»

Уменьшить восприятие боли

Из патентного поиска, который регулярно проводят учёные, известно, что из кишечнополостных, в частности актиний, получено несколько полипептидов, действие которых способно влиять на функциональную активность таких биологических мишеней, как ионные каналы (белки клеточных мембран, участвующие во многих физиологических функциях организма: восприятие, обработка и передача внешних стимулов/сигналов в центральную нервную систему). Проект, выполняемый учёными по ФЦП, был посвящён поиску соединений, действующих на несколько типов ионных каналов. Требовалось найти как белковые, так и небелковые соединения, которые оказывают блокирующий либо активирующий эффект на работу этих каналов и, следовательно, способствуют уменьшению восприятия болевых стимулов, связанных с повышением температуры, давления и т.д. Исследователи занимались выделением этих веществ, установлением их структуры и механизма действия.

В ходе проекта из тропической актинии Heteractis crispa был выделен анальгетический полипептид, который блокирует болевой кислоточувствительный натриевый канал, ответственный за ощущение боли, сопровождающейся ацидозом ткани при мышечной, сердечной, мозговой ишемии, эпилепсии, различных воспалительных и инфекционных процессах.

Зная структуру изучаемых полипептидов, методами молекулярной биологии можно получить их рекомбинантные формы, которые затем использовать для проведения доклинических и клинических испытаний. К настоящему времени получено несколько рекомбинантных форм анальгетических полипептидов, способных, как полагают учёные, блокировать другой болевой ионный канал, так называемый ваниллоидный рецептор.

В рамках госконтракта было исследовано и несколько низкомолекулярных соединений, выделенных из ряда морских гидробионтов в лаборатории химии морских природных соединений того же научного института. Был установлен механизм активирующего действия одного из соединений на АТФ-управляемые пуринэргические ионные каналы.

«В итоге мы нашли и исследовали несколько морских природных соединений, представляющих собой анальгетики селективного действия на определённые типы ионных каналов, – говорит Маргарита Монастырная. – На их основе в дальнейшем можно будет получить препараты нового поколения. Это очень важно – найти вещества, которые бы действовали на конкретные болевые каналы, чтобы избежать побочных действий, как у известных сегодня анальгетиков».

Действие морских природных соединений на болевые каналы исследовалось также в московском Институте биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, в лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов, возглавляемой академиком Евгением Гришиным, с которым учёных из Владивостока связывает многолетнее сотрудничество. В настоящее время по одному из выделенных полипептидов актиний проводятся доклинические испытания. Есть надежда, что работа учёных завершится появлением на рынке селективных анальгетиков нового поколения.

РЕЙТИНГ

5.00
голосов: 2

Галереи

Пилотный завод ИБХ РАН

Технологическое звено - пилотный завод генно-инженерных препаратов. 8 июня 2009 года

23 фото

Обсуждение