Химия, которая лечит: как ученые ИОХ РАН прокладывают путь к медицине будущего

3 часа назад

Что общего у сложных молекул, стоящих на стыке химии и биологии, и новых методов лечения рака? Ответ искали на международной конференции в Майсуре, Индия, где ведущие ученые мира обсуждали революционные подходы в молекулярной медицине. Среди них — делегация ученых Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, которая привезла свои свежие идеи и открытия, изложив их в приглашенных докладах.

Коллеги поделились с нами материалами и последними результатами своей научной работы, озвученными на конференции.

Новые подходы к синтезу гетероциклов

Докладчик: д.х.н., проф. Сухоруков А.Ю., заведующий Лабораторией органических и металл-органических азот-кислородных систем.
Тема доклада: «Новые подходы к синтезу привилегированных гетероциклических систем с использованием химии азот-кислородной связи».

«Гетероциклы — одни из наиболее значимых структурных мотивов современных фармацевтических препаратов. Разработка новых лекарственных молекул требует наличия обширных библиотек гетероциклических билдинг-блоков с различными типами замещения и степенью функционализации. Несмотря на значительный прогресс в синтезе гетероциклов, доступ к полизамещенным гетероциклическим скаффолдам все еще остается трудной проблемой. Особенно это касается насыщенных N-гетероциклов, содержащих несколько смежных асимметрических центров, где достижение точного стереохимического контроля и размещения функциональных групп оказывается особенно сложным. Наша лаборатория уже более 10 лет занимается проблематикой в области эффективного синтеза новых и известных фармсубстанций, а также гетероциклических билдинг-блоков для конструирования перспективных соединений-лидеров. Часть этих работ проводится при активном участии коллег из Индии, Сингапура и Китая, которые проводят расширенные исследования противораковой и противовоспалительной активности (например, последняя работа).

В докладе были обобщены последние достижения нашей лаборатории в области новых методов синтеза полизамещенных N- и O-гетероциклов с использованием новых превращений соединений, содержащих азот-кислородную связь. Доклад освящал большой цикл статей за последние 5 лет, некоторые из наиболее значимых перечислены ниже:

Таргетная терапия гормонозависимых рака

Докладчик: к.х.н. Волкова Ю.А., старший научный сотрудник Лаборатории химии стероидных соединений
Тема доклада: «Таргетная терапия гормонозависимых рака с применением гетероциклических производных стероидов»

«Борьба с онкологическими заболеваниями, занимающими второе место в структуре общей смертности населения развитых стран, является приоритетной задачей современного мирового сообщества. Несмотря на определенные успехи в персонализированнной медицине и внедрению ряда новых технологий, численность контингентов больных раком репродуктивных органов и показатели смертности в этой группе больных продолжают расти. Согласно статистике Всемирной организации здравоохранения, ежегодно регистрируется более миллиона случаев рака предстательной железы и более двух миллионов случаев рака молочной железы. Лекарственные препараты для лечения этих форм рака часто вызывают значительные побочные эффекты, снижающие качество жизни онкологических больных. Развитие таргетной терапии заметно улучшило показатели выживаемости в некоторых группах больных, при этом проблема развития резистентности остается до сих пор практически неразрешенной. В связи с чем, разработка новых, сильнодействующих и селективных цитотоксических средств от рака предстательной и молочной желез остается весьма актуальной и практически значимой задачей современной медицинской химии и онкологии.

Одно из ведущих направлений поиска противоопухолевых препаратов нового поколения связано с изучением потенциала гетероциклических производных стероидов (гетеростероидов). Аналоги стероидных гормонов – они, не только проявляют избирательное биологическое действие при минимальной токсичности, но и обладают сочетанием противоопухолевых эффектов, невозможных для нативных гормонов.

В лаборатория химии стероидных соединений ИОХ РАН на протяжении последних 10 лет ведется рациональный поиск перспективных противораковых соединений в ряду гетероциклических производных стероидов. Под моим руководством были разработаны оригинальные стратегии синтеза более чем 20 классов новых гетеростероидов, в том числе предложены методы, позволяющие получать широкие библиотеки гетероциклических производных стероидов из доступных реагентов за счет изменения условий проведения реакций или введения дополнительных функциональных групп. Доклинические испытания, проведенные для синтезированных соединений, выявили соединения лидеры, существенно превосходящие по активности стандартные препараты (Цисплатин, Бикалутамид), использующиеся в химиотерапии рака молочной и предстательной желез. Были открыты новые классы модуляторов эстрогенового рецептора. Кроме того, впервые показано, что гетероциклические производные стероидов являются противораковыми агентами мультитаргетного характера способными вызывать апоптоз раковых клеток через AR, NF-κB, ERK ½ и PARP сигнальные пути. Работы выполнены при сотрудничестве с ФГБУ "НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина" Минздрава России и Институтом биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси.

В докладе нашел отражение цикл статей (более 50), посвященный разработке синтетических подходов и оценке противораковой активности N,O,S-гетероциклических производных стероидов. Некоторые из наиболее значимых публикаций перечислены ниже:

Конференция NCIMM-2015 стала ярким примером того, как синергия химии, биологии и медицины рождает инновации, меняющие подходы к лечению и профилактике заболеваний.