Новые биологически активные вещества-стероиды, обладающие противоопухолевой активностью в отношении клеток рака молочной железы и толстого кишечника, выделили из морской звезды Ceramaster patagonicus молодые ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с коллегами из Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г.Б Елякова (ТИБОХ ДВО РАН) и Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского (ННЦМБ ДВО РАН). Статья об этом опубликована в Marine Drugs.
Открытие стало возможно благодаря экспедиции сотрудников ДВФУ и ДВО РАН к островам Курильской гряды на научно-исследовательском судне «Академик Опарин».
Четыре новых соединения относятся к необычным производным полярных стероидов с остатками жирных кислот в структуре молекул. По предположению ученых, в организме морских звезд они могут отвечать за доставку питательных компонентов из пищеварительного тракта в периферийные клетки, выступая аналогами желчных кислот в человеческом ЖКТ. Ранее из морских звезд было выделено только одно подобное соединение.
Известно, что вещества стероидной природы из морских звезд потенциально можно рассматривать в качестве блокаторов нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера и т.д.), так как они помогают нервным клеткам выжить в стрессовых ситуациях например, при низком уровне кислорода и глюкозы. Однако в исследовании ученые выяснили, что найденные необычные стероидные молекулы обладают выраженным противоопухолевым эффектом.
«Важно, что новые стероидные соединения из морских звезд останавливают деление опухолевых клеток в нетоксичных концентрациях. Это дает надежду, что новые вещества не будут убивать здоровые клетки организма, и делает их перспективными для дальнейшего изучения и испытаний, — рассказывает к.х.н., доцент кафедры «Биоорганической химии и биотехнологии» Школы естественных наук ДВФУ, заместитель директора по науке и старший научный сотрудник лаборатории химии морских природных соединений ТИБОХ ДВО РАН Тимофей Маляренко. — Интересно, что эти соединения были найдены практически случайно, когда я работал над выделением из экстракта морской звезды новых липидных молекул, проще говоря, жиров морского происхождения. Во время разделения веществ на хроматографических пластинах (ТСХ) обнаружились любопытные пятна. Изучив их, мы установили структуры четырех новых производных полярных стероидов с жирными кислотами. Всего в мире их теперь известно пять».
По словам ученого, при наличии финансирования следующим этапом исследования может стать получение на основе стероидных соединений молекул с улучшенными лекарственными свойствами. Кроме того, возможен поиск в найденных соединениях наиболее активных молекул, ответственных за лекарственное действие. Это даст возможность найти аналогичные соединения в других видах морских звезд. Не исключено, что будущие вещества окажутся еще более эффективны.
В исследовании принимали участие студенты химического кластера Школы естественных наук ДВФУ Виктор Захаренко и Иван Котляров. В дальнейшем они продолжат исследовательскую деятельность по этому проекту в магистратуре.
В ДВФУ действует приоритетный проект «Исследования мирового океана», направленный в том числе на изучение новых биологически активных веществ из морских организмов, которые станут кандидатами на роль лекарств будущего.
_______________________
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ) № 18-74-10028 «Биологически активные метаболиты морских беспозвоночных как перспективные препараты в комплексной терапии онкологических заболеваний».