17 January 2023, 23:00

После модификации лекарство от рака стало производить свободные радикалы

Ученые из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН, Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН, Астраханского государственного технического университета и Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина разработали простой подход к синтезу новых противораковых соединений. Показана принципиальная возможность сочетания высокой биологической активности и генерации свободных радикалов в одной молекуле.

После модификации лекарство от рака стало производить свободные радикалы
Образцы производных цисплатина
Source: Пресс-служба ИОНХ РАН

Металлопрепараты считаются очень перспективными лекарствами против различных недугов. Например, химиотерапевтический цисплатин, который применяют примерно у половины раковых больных по всему миру, представляет собой комплексное соединение платины. Атом этого металла может прочно связываться с ДНК, образуя тем самым сшивки внутри одной нити и между соседними, что повреждает наследственный материал и приводит к гибели клетки. Такой механизм работает не только в раковых, но и в здоровых тканях, приводя к развитию тяжелых осложнений, среди которых — почечная недостаточность и подавление функций костного мозга. Специалисты стараются подобрать иные лиганды (окружение) платины, чтобы лекарство от рака было более эффективным и безопасным.

Коллектив ученых из Москвы, Астрахани и Новосибирска предложил дополнительно модифицировать цисплатин органическими молекулами, способными обратимо принимать электроны, генерируя при этом свободные радикалы, что может быть использовано при химиотерапии.

«Редокс-активные лиганды — это органические молекулы, способные превращаться в радикалы. Большинство работ направлено на изучение каталитических или магнитных свойств комплексов металлов с такими лигандами. Современные исследования, вопреки устоявшимся представлениям о вреде свободных радикалов, показывают, что при грамотном подходе их можно использовать для терапии различных заболеваний. Мы решили синтезировать молекулы, которые будут содержать ион платины с окружением как в цисплатине с возможностью генерации радикалов», — рассказывает кандидат химических наук Дмитрий Ямбулатов, научный сотрудник Лаборатории химии координационных полиядерных соединений ИОНХ РАН.

В результате работы были получены три новых соединения платины, проявляющих биологическую активность и являющиеся токсичными в отношении раковых клеток. Электрохимические измерения показали, что генерация свободных радикалов возможна во всех трех соединениях. По словам авторов разработки, одно из соединений по противораковой активности сопоставимо с цисплатином, но, к сожалению, более токсично и к здоровым клеткам.

Полученные результаты станут основой для новых исследований биологической активности комплексов металлов. Ученые продолжают работу над модификацией органических молекул, а также планируют заменить платину на никель — более совместимый с организмом человека элемент. Возможно, такой вариант окажется более безопасным.

Source:  Пресс-служба ИОНХ РАН

News article profiles

Eremenko Igor
DSc in Chemistry, Professor, Full member of the Russian Academy of Sciences 
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
641 publications,  6 916 citations
h-index: 33
Research interests
Coordination Chemistry
Lanthanides
Luminescence
Magnetic materials
Organometallic Chemistry
Supramolecular chemistry
X-ray diffraction (XRD)
Kiskin Mihail
🥼 🤝
DSc in Chemistry, Professor
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
396 publications,  4 256 citations
h-index: 28
Research interests
Coordination Chemistry
Crystal Chemistry
Luminescent materials
Metal-organic coordination polymers
Molecular magnetism
Yambulatov Dmitriy
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
39 publications,  373 citations
h-index: 12
Nikolaevskii Stanislav
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
78 publications,  841 citations
h-index: 18
Smolyaninov Ivan
DSc in Chemistry
Astrakhan State Technical University
Astrakhan State Technical University
104 publications,  1 225 citations
h-index: 19
Research interests
Coordination Chemistry
Electrochemistry
Electrosynthesis of organic compounds
Organic synthesis
Organoelement chemistry
Lutsenko Irina
🥼
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
64 publications,  610 citations
h-index: 16
Research interests
Anti-tuberculosis agents
Anticancer activity
Bio-organic chemistry
Coordination Chemistry
Inorganic synthesis
Medicinal Chemistry
Synthesis of biologically active substances
Thermal analysis
Sidorov Alexey
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences
269 publications,  3 595 citations
h-index: 27

News article publications

Read also

Органические ионы сделают синтез азотсодержащих веществ экологичнее
Химики успешно опробовали органические катализаторы, с помощью которых можно переносить атомы водорода от одной молекулы к другой. Этот процесс широко используется в фармацевтике при производстве лекарств. Обнаруженное свойство позволит существенно расширить область применения таких катализаторов и заменить токсичные аналоги на основе тяжелых металлов во многих сферах, требующих химического синтеза.
"Green" chemistry
Organic Chemistry
Synthesis
21 March 2024
Катализаторы из винной кислоты повысят оптическую чистоту органических молекул
Ученые создали металлокомплексные катализаторы на основе палладия и органических молекул, содержащих атомы серы и фосфора. Использование этих катализаторов позволяет получать соединения с оптической чистотой до 99%. Оптическая чистота важна при производстве лекарств, витаминов и пестицидов, поскольку она влияет на их биологическую активность.
Catalysis
Organic Chemistry
Synthesis
25 January 2024
Получена самособирающаяся система, которая усовершенствует доставку лекарств
Ученые создали систему, в которой в ходе химических превращений самостоятельно образуется эмульсия — смесь двух жидкостей разной плотности, которая напоминает капли масла в воде. Такая система может использоваться при создании новых биосинтетических материалов, применяемых в производстве пищевых продуктов и косметики, а также для доставки лекарств к различным органам.
Biochemistry
Organic Chemistry
Synthesis
5 November 2023
Синтезированы новые пероксидсодержащие комплексы сурьмы
Ученые синтезировали и исследовали шесть кристаллических комплексов сурьмы, содержащих в своем составе две гидропероксогруппы (-OOH) при одном атоме сурьмы. Эти гидропероксогруппы участвуют в образовании водородных связей между соседними комплексами и молекулами растворителя, что приводит к появлению в кристаллических соединениях уникальных структурных мотивов. Подобные водородные связи играют важную роль при получении функциональных материалов, которые могут использоваться в металл-ионных аккумуляторах и в газовых сенсорах.
"Green" chemistry
Organic Chemistry
Synthesis
21 September 2023
Предложен новый метод получения органических молекул с несколькими атомами азота
Химики придумали «зеленый» метод синтеза органических молекул, в состав которых входит конструкция из трех атомов азота (N-N-N). Раньше, чтобы получить такую структуру, нужно было приложить усилия из-за множества побочных реакций, которые мешали проводить чистый синтез. Полученные авторами молекулы устойчивы к нагреванию и способны выделять оксид азота, что позволит использовать их при синтезе новых функциональных материалов и препаратов для лечения тромбоза.
Electrochemistry
Organic Chemistry
Synthesis
20 September 2023
Новая эмульсия поможет уничтожать опухоли кислородом даже там, где его нет
Предложенный подход позволит не только сделать фотодинамическую терапию рака эффективнее, но и использовать ее в случае особо агрессивных новообразований, не поддающихся лечению иными способами
New techniques
Oncology
Organic Chemistry
Pharmacology
Photophysics
25 May 2023