KTU chemikės kuria dvigubo poveikio junginius kovai su vėžiu ir infekcijomis

Vėžiu sergantiems pacientams dažnai tenka kovoti ne tik su pačia liga. Gydymą gali apsunkinti ir infekcijos ar kitos komplikacijos, todėl pacientams tenka vartoti kelis skirtingus vaistus. Kuo daugiau preparatų skiriama, tuo didesnė jų tarpusavio sąveikos rizika, todėl mokslininkai ieško sprendimų, kurie ateityje leistų vienu junginiu spręsti daugiau nei vieną problemą.

Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkėms pavyko sukurti naujus hibridinius junginius, kurie laboratoriniuose tyrimuose vienu metu mažino agresyvių vėžio ląstelių gyvybingumą ir slopino kai kurių bakterijų bei grybų augimą.

Tyrimuose tirtos plaučių, krūties vėžio ir melanomos ląstelės

„Hibridinė molekulė – tai dvigubo poveikio junginys, kuriame sujungtos dvi ar daugiau aktyvių struktūrų, galinčių veikti skirtingus biologinius taikinius. Tokios hibridinės molekulės leidžia veikti kelis biologinius mechanizmus vienu metu, o tai gali padidinti gydymo efektyvumą, sumažinti tikimybę, kad ląstelės taps atsparios“, – aiškina KTU Organinės chemijos katedros doktorantė Aida Šermukšnytė.

Pasak Organinės chemijos katedros mokslo darbuotojos dr. Ingridos Tumosienės, tokių junginių kūrimą skatina dvi didelės šiuolaikinės medicinos problemos – agresyvūs vėžio tipai ir didėjantis mikroorganizmų atsparumas antibiotikams. Pasak tyrėjų, būtent todėl tokie junginiai šiandien laikomi viena perspektyviausių vaistų kūrimo krypčių.

Bendradarbiaujant su partneriais sukurtų junginių potencialas buvo vertinamas su vienais agresyviausių vėžio tipų – plaučių vėžiu, trigubai neigiamu krūties vėžiu ir melanoma. Kaip aiškina KTU Fizikinės ir neorganinės chemijos katedros docentė, Organinės chemijos katedros projekto vyresnioji mokslo darbuotoja dr. Kristina Kantminienė, šie augliai pasirinkti todėl, kad pasižymi didele metastazavimo rizika, dažnai būna atsparūs esamiems vaistams, o jų gydymo galimybės vis dar išlieka ribotos. Būtent todėl naujų gydymo būdų paieškos šiems vėžio tipams yra ypač svarbios.

Laboratoriniai tyrimai parodė, kad dalis sukurtų junginių mažino vėžio ląstelių gyvybingumą – kitaip tariant, paveiktos ląstelės žuvo arba nustojo daugintis. Tačiau, kaip pabrėžia dr. K. Kantminienė, tai dar nereiškia, kad atrastas vaistas nuo vėžio. „Šis tyrimas yra tik pirminis indikacinis rezultatas, rodantis, kad junginys vertas tolimesnių tyrimų“, – sako ji.

Junginys pranoko dabar naudojamus vaistus

Ne mažiau dėmesio sulaukė ir antimikrobinio aktyvumo rezultatai. Net trys susintetinti junginiai pasižymėjo stipriu poveikiu bakterijoms ir grybams. Vienas jų prieš grybus buvo veiksmingesnis už palyginimui naudotą priešgrybelinį vaistą nistatiną, o prieš bakterijas veikė taip pat efektyviai kaip antibiotikas vankomicinas. Dar du junginiai taip pat demonstravo labai gerus rezultatus – kai kuriais atvejais jų aktyvumas prilygo arba net viršijo dabar naudojamų preparatų efektyvumą.

Mokslininkes nustebino, kad didžiausiu dvigubu – priešvėžiniu ir antimikrobiniu – poveikiu pasižymėjo ne tas junginys, iš kurio jos tikėjosi daugiausia. Pasak jų, tai dar kartą parodė, kad kuriant naujas vaistines medžiagas svarbūs visi tyrimo etapai – tiek teoriniai skaičiavimai, tiek eksperimentai laboratorijoje.

„Žinome, kokio poveikio ieškome ir kokie struktūriniai fragmentai tikėtina suteiks šias savybes naujoms molekulėms“, – sako dr. I. Tumosienė. Anot jos, visas procesas yra cikliškas – remiantis gautais rezultatais molekulės nuolat tobulinamos, kol atrenkami perspektyviausi junginiai.

Nors iki galimo vaisto dar laukia ilgas kelias, mokslininkės šiuos rezultatus vertina kaip svarbų žingsnį. Toliau reikės išsamiau ištirti perspektyviausių junginių veikimo mechanizmą, jų poveikį sveikoms ląstelėms, atlikti ikiklinikinius ir klinikinius tyrimus bei optimizuoti pačias molekules. Tik tuomet bus galima atsakyti, ar šiandien laboratorijoje sukurti junginiai ateityje gali tapti naujų vaistinių medžiagų pagrindu.

Šis tyrimas atliktas vykdant Lietuvos mokslo tarybos finansuojamą Mokslininkų grupių projektą PYRANCAM (sutarties nr. S-MIP-25-22). Pasak KTU mokslininkių, straipsnyje pristatomi rezultatai yra ankstesnių mokslinių tyrimų tąsa ir prisideda prie tarptautinių medicininės chemijos mokslininkų pastangų ieškoti naujų sprendimų tiek onkologinių ligų gydymui, tiek kovai su antimikrobiniu atsparumu.

Mokslinį straipsnį „New hybrid pyridine–1,2,4-triazole scaffolds: synthesis, in vitro evaluation of anticancer and antimicrobial activity, and in silico insights“ galima rasti čia.