Российские биохимики "превратили" яд скорпиона в лекарство от рака

Российские и бельгийские молекулярные биологи "перепрофилировали" молекулы яда пестрых скорпионов, приспособив их для лечения аутоиммунных болезней и определенных типов рака, поменяв то, с какими ионными каналами они взаимодействуют. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью в журнале Frontiers in Pharmacology."Наша глобальная цель - понять, как устроены участки взаимодействия подобных белков и калиевых каналов. Это поможет найти ключ к созданию препаратов нового поколения для персонализированной медицины", - сообщил научный сотрудник Института биоорганической химии РАН в Москве Алексей Кузьменков, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.За последние десять лет биохимики и биологи создали множество новых лекарств, используя различные яды и вещества, которые были извлечены из тела самых разных морских и сухопутных животных. К примеру, в начале прошлого десятилетия биохимики из Франции создали мощный анальгетик мамбалгин, не вызывающий привыкания, используя яд черных мамб.Как правило, яд змей, скорпионов, пауков и прочих ядовитых животных содержит в себе множество белков и сигнальных молекул, которые проникают в рецепторы или ионные каналы на поверхности нервных клеток и мешают им работать.В нормальной ситуации блокировка их работы приводит к параличу или конвульсиям, однако при развитии некоторых нейродегенеративных болезней это может пойти на пользу пациенту. Для этого, однако, необходимо создать такую версию яда, которая бы действовала только на конкретные нейроны или же обладала пониженной или повышенной активностью.Кузьменков и его коллеги решили эту задачу, используя яд азиатских пестрых скорпионов (Mesobuthus eupeus), широко распространенных в Сирии, Турции, на юге России, а также в странах Центральной Азии. Содержащиеся в нем вещества вызывают зуд, отек и боль у человека, но в большинстве случаев удар хвоста скорпиона не вызывает смертельно опасных последствий для здоровья."Приручение" яда скорпионаУченые уже давно пытаются приспособить некоторые компоненты его яда для создания лекарств от малярии и некоторых инфекций, а также лечения артрита и воспалений, в пользу чего говорят сразу несколько экспериментов на грызунах и культурах клеток. Российских исследователей, в свою очередь, интересовал другой компонент их яда - белок MeKTx13-3.Он представляет собой короткую цепочку аминокислот, которая блокирует работу нескольких типов ионных каналов, управляющих круговоротом ионов калия внутри клетки. Сильнее всего он затрагивает каналы типа Kv1.1, но при этом действует и на некоторые другие схожие структуры, такие как Kv1.3, хотя и с меньшей силой.Российские ученые попытались модифицировать его таким образом, чтобы заставить его преимущественно воздействовать на каналы типа Kv1.3, нарушения в работе которых связаны с развитием рассеянного склероза, диабета и болезни Альцгеймера. Для этого ученые просчитали то, как MeKTx13-3 взаимодействует со всеми типами калиевых ионных каналов.Эти расчеты показали, что структуру данной молекулы можно изменить таким образом, что она почти не потеряет своей способности связываться с каналами типа Kv1.3, но при этом будет значительно меньше действовать на Kv1.1 и прочие вариации этих клеточных структур. Как оказалось, для этого было достаточно заменить всего четыре звена в белковой цепочке MeKTx13-3.Подобный прием, как показали опыты на зародышах лягушек, примерно в сто раз повысили избирательность действия новой молекулы, получившей имя MeKTx13-3_AAAR. Это позволяет использовать "перепрофилированный" яд скорпиона для борьбы с различными нейродегенеративными расстройствами, раком и аутоиммунными болезнями.Как предполагают ученые, нечто похожее можно сделать и с другими токсинами, которые воздействуют на калиевые каналы. Последующие опыты и расчеты покажут, насколько это реально осуществить на практике, подытожили исследователи.

Также по теме: