Ученые Казанского федерального университета разработали органоминеральный комплекс с противоопухолевой активностью. Препарат перспективен для лечения рака кишечника и восстановления пациентов после онкозаболевания. Исследование было проведено при грантовой поддержке Российского научного фонда и в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет–2030».

Пероральное введение терапевтических белков осложнено их нестабильностью, что приводит к потере их активности в желудочно-кишечном тракте. Методы защиты белков от протеолиза обычно основаны на их инкапсуляции, что замедляет высвобождение фермента в желудке и кишечнике. Тем не менее белок высвобождается сразу после повреждения капсулы. В данной работе ученые КФУ выяснили, как обеспечить его поэтапный, пролонгированный выход.

Авторы исследования – заведующая кафедрой микробиологии Института фундаментальной медицины и биологии КФУ, член рабочей группы Министерства науки и высшего образования РФ по направлению «Живые системы» Ольга Ильинская, старший научный сотрудник НИЛ биосинтеза и биоинженерии ферментов ИФМиБ Михаил Глухов, доцент кафедры микробиологии Галина Яковлева, ассистент кафедры Уильям Курди, ветеринарный врач Антонина Галеева (ранее работала в КФУ).

«Проект продолжается второй год в рамках реализации гранта РНФ. То, что ферменты рибонуклеазы обладают противоопухолевой активностью, известно. В работе два типа ферментов – бактериальная РНКаза (биназа) и эукариотическая РНКаза А. Механизм действия у них разный, но для РНКазы А в наших ранних работах была показана противоопухолевая активность уже не в культуре клеток, а на экспериментальных животных. Хотя РНКазы не являются общепринятым средством терапии, их планируют применять в качестве вспомогательных агентов, – ввела в курс дела О. Ильинская. – Ферментативная активность белков в желудочно-кишечном тракте, особенно в кислой среде желудка, быстро инактивируется. А мы хотели подтвердить сохранение каталитической активности и структуры РНКаз в желудке и кишечнике и обосновать их применение для сочетанной терапии колоректального рака (рака кишечника). Для этого фермент должен постепенно высвобождаться из носителя».

В качестве носителя учеными был выбран цеолит – природный минерал, добываемый в Татарско-Шатрашанском месторождении Дрожжановского района Республики Татарстан местной компанией «Цеолиты Поволжья» (ZEOL). Продукцией является природный активированный цеолит – отличный сорбент, поглощающий токсины, радионуклиды, вредные бактерии, благодаря чему препарат имеет и детоксицирующее, и противоопухолевое действие.

«В Татарско-Шатрашанском месторождении он представлен в виде клиноптилолита – наиболее безопасного из цеолитов, потому что он не относится к игольчатым цеолитам, которые могут раздражать кишечник. Клиноптилолит Кольского полуострова применяют в качестве БАД, который доступен на сайтах аптечных продаж. Он обладает детоксицирующими, антиоксидантными и противовоспалительными свойствами и ничем не уступает таким сорбентам, как активированный уголь, причем его в Татарстане много», – отметила завкафедрой.

Так, научной группой был разработан способ загрузки противоопухолевой РНКазы в этот носитель. Далее велись наблюдения – в течение какого времени фермент высвобождается в водной среде из цеолита. По словам Ольги Ильинской, эксперимент показал положительные результаты. Выход противоопухолевого фермента поэтапно продолжается более 20 часов, при этом сохраняется его стабильность и каталитическая активность в желудочно-кишечных жидкостях с учетом того, что движение пищи по ЖКТ длится около 30 часов.

В ходе исследования был проведен анализ сорбционной емкости цеолитов, определен их элементный состав и получены изображения с помощью сканирующей электронной микроскопии. Пористость носителя была исследована с помощью компьютерной томографии.

Следующий этап – тестирование препарата на животных, сообщила член рабочей группы Минобрнауки России. В перспективе после этого – проведение начальной стадии клинических исследований с пациентами, прошедшими лучевую терапию. Отмечается, что лечение составит приблизительно неделю, по 2–3 приема органоминерального комплекса в день, в зависимости от того, сколько РНКазы будет содержаться в препарате, хотя на сегодняшний день вопрос дозировки – в стадии разработки.

«Цеолит безвреден, в организме минерал не усваивается. Цеолиты, добываемые из другого месторождения, например Кольского, продаются в виде БАДов в аптеках», – указала Ильинская.

Риска для здоровья от приема данного минерала нет, но положительный эффект именно препарата с РНКазой должен быть доказан дальнейшими исследованиями. В настоящее время ученые работают над коммерциализацией технологии. Автор разработки подчеркнула, что проект носит междисциплинарный характер. Важно отметить участие в нем геологов – специалистов Института геологии и нефетегазовых технологий КФУ, которые измерили сорбцию, пористость, микроэлементный состав цеолитов, а также ученых из Федерального центра токсикологической, радиационной и биологической безопасности, которые исследуют эффективность создаваемого комплекса на животных.

Для справки. Цеолит, 13 процентов российских запасов которого находится в Дрожжановском районе Татарстана, решает многие проблемы в животноводстве, птицеводстве и растениеводстве. Цеолит применяют при очистке сточных вод, минерал имеет свойство сорбировать из жидкости вредные вещества и используется в производстве наполнителей для туалетов домашних животных. Минерал незаменим при ликвидации разливов нефтепродуктов, очистке масел и дизельного топлива, переработке отходов жизнедеятельности птицефабрик. Цеолит из Татарстана приобретают рыбные хозяйства страны, а также производители комбикормов, резинотехнических изделий и строительной керамики.

Предложенная учеными КФУ технология получения новых органоминеральных препаратов внесет свой вклад в борьбу с онкологическими заболеваниями кишечника.

При частичной или полной перепечатке материала, а также цитировании необходимо ссылаться на пресс-службу КФУ.