Острый миелоидный лейкоз является наиболее распространенным видом острого лейкоза у взрослых.
Новое исследование изменило природное вещество таким образом, что оно может быть использовано в качестве потенциального средства лечения острого миелоидного лейкоза.
Природные вещества часто обладают терапевтическим потенциалом, но их применение в лечении заболеваний ограничивается токсичностью или нежелательными побочными эффектами.
В недавнем исследовании Гонсало Бернардеша, руководителя группы Института молекулярной медицины Жуана Лобо Антунеша (iMM, Португалия) и профессора Кембриджского университета (Кембридж, Великобритания), и Гонсало Хименеса-Осеса, руководителя группы Центра совместных исследований в области бионаук (Дерио, Испания), опубликованном в научном журнале Nature Chemistry, сообщается о разработке новой химии природных соединений, полученных из коры бразильского дерева лапачо, для получения терапевтического средства, которое может быть эффективно для лечения острого миелоидного лейкоза.
Наиболее распространенный вид острого лейкоза у взрослых — острый миелоидный лейкоз — представляет собой агрессивное онкологическое заболевание, которое развивается при аномальном увеличении количества определенного типа незрелых клеток крови. Эти клетки называются миелоидными. Выживаемость пациентов после пяти лет составляет всего 20%, часто наблюдаются рецидивы заболевания.
«Важно найти новые терапевтические стратегии для лечения острого миелоидного лейкоза. Существует множество природных соединений, обладающих лекарственной ценностью, которые в настоящее время не могут быть использованы в качестве терапии из-за токсичности и негативного воздействия на здоровые клетки. В нашей работе, выполненной в сотрудничестве с Гонсало Хименесом-Осезом, мы использовали эти природные соединения и модифицировали их таким образом, чтобы контролировать их негативные эффекты и использовать их терапевтическую ценность», — поясняет Гонсало Бернардес, руководитель группы в iMM и один из руководителей исследования.
Гонсало Бернардес, главный исследователь iMM и один из руководителей исследования. Credit: Gonçalo Ribeiro, iMM
Еще в 2018 году эта команда с помощью машинного обучения определила сайт таргетного воздействия соединения из коры дерева лапачо, относящегося к семейству орто-хинонов, под названием β-лапахон. Эти соединения известны своим потенциалом контролировать аномальное увеличение числа клеток, характерное для рака, и являются хорошими кандидатами для лечения лейкемии.
«Исследованное нами соединение β-лапахон является перспективным препаратом для лечения лейкемии, однако его реактивные свойства могут привести к нежелательным последствиям. В данной работе мы объединили две стратегии, чтобы минимизировать негативные эффекты этого соединения. С одной стороны, мы добавили к этому соединению химическую группу, которая защищает его от реактивных свойств. Она действует как маска, закрывающая токсичность препарата. Эта маска снимается в более кислой среде, соответствующей внутреннему пространству клеток. Отсюда вытекает наша вторая стратегия. Мы присоединили модифицированное соединение к белку — антителу, которое доставляет его непосредственно внутрь раковых клеток», — добавляет Гонсало Бернардес.
«Раковые клетки имеют определенные метки, которые отличают их от здоровых клеток. При остром миелоидном лейкозе мы знаем, что один из таких специфических маркеров, называемый CD33, присутствует в раковых клетках. Мы присоединили наш природный продукт к антителу, которое специфически связывается с этим CD33. Это позволяет препарату проходить через организм, не повреждая здоровые клетки, а когда антитело встречается с раковой клеткой, оно связывается с маркером CD33 и доставляет препарат. В этот момент он переходит в свою активную и токсичную форму, убивая раковую клетку», — поясняет Ана Геррейро, второй соавтор исследования.
Помимо терапевтического интереса данного подхода для лечения острого миелоидного лейкоза, разработанная в данном исследовании химия может быть использована и для других ценных природных соединений, позволяя применять соединения с терапевтическим потенциалом, которые ранее не могли быть использованы в медицине.
Ссылка: «Controlled masking and targeted release of redox-cycling ortho-quinones through a C-C bond-cleaving 1,6-elimination» by Lavinia Dunsmore, Claudio D. Navo, Julie Becher, Enrique Gil de Montes, Ana Guerreiro, Emily Hoyt, Libby Brown, Viviane Zelenay, Sigitas Mikutis, Jonathan Cooper, Isaia Barbieri, Stefanie Lawrinowitz, Elise Siouve, Esther Martin, Pedro R. Ruivo, Tiago Rodrigues, Filipa P. da Cruz, Oliver Werz, George Vassiliou, Peter Ravn, Gonzalo Jiménez-Osés, and Gonçalo J. L. Bernardes, 27 июня 2022 г., Nature Chemistry. DOI: 10.1038/s41557-022-00964-7
Работа выполнена в Кембриджском университете (Великобритания) совместно с исследователями из компании iMM (Португалия) в сотрудничестве с Центром совместных исследований в области бионаук (Испания), компанией AstraZeneca (Великобритания), Университетом Фридриха Шиллера в Йене (Германия) и Баскским фондом науки (Испания).
Исследование финансировалось программой научных исследований и инноваций Horizon 2020 Европейского Союза, Agencia Estatal Investigacion (Испания), Severo Ochoa Excellence Accreditation, Cancer Research UK и Deutsche Forschungsgemeinschaft.
