«Переключить всю молекулу»: российские учёные синтезировали вещество для лечения нейродегенеративных болезней

Российские учёные нашли подход к синтезу молекул, который меняет биологическую активность вещества под воздействием лазера. Это происходит за счёт изометрии — смены пространственного расположения молекул вещества. По словам авторов работы, такие химические соединения могут применяться в будущем для адресной терапии нейродегенеративных заболеваний, к примеру болезни Альцгеймера.

• Gettyimages.ru
• © Andrew Brookes

Учёные из Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) и Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) нашли эффективный способ синтезировать молекулы для таргетной терапии нейродегенеративных заболеваний, например таких, как болезнь Альцгеймера. Полученные вещества способны менять свою биологическую активность под воздействием лазерного излучения. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки. Результаты исследования поддержаны грантом Российского научного общества и опубликованы в журнале Russian Journal of General Chemistry.

Учёные установили, что под воздействием лазера с определёнными характеристиками молекулы полученных соединений (они относятся к группе ангидридов) изменяют пространственное расположение — превращаются в изомеры исходного вещества. У изомеров одинаковая химическая формула, однако они обладают разной биологической активностью.

• Gettyimages.ru
• © Mark Gibson

«Ранее мы уже получали несколько соединений, которые меняли свою биологическую активность под действием лазера, однако тогда структурные изменения были незначительны. В случае с ангидридом мы впервые чётко показали, что лазер может переключить всю молекулу целиком», — рассказала RT старший научный сотрудник Лаборатории натурных эколого-химических исследований СПб ФИЦ РАН Анастасия Егорова.

По словам Егоровой, полученные соединения нетоксичны и при этом способны блокировать активность ферментов, которые влияют на развитие нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

«В перспективе мы надеемся получить терапевтический препарат на основе ангидрида, который с помощью лазерного излучения может избирательно «включаться» только на определённом участке тела пациента», — добавила автор разработки.

Чтобы добиться таких результатов, учёные модифицировали методику синтеза молекул из группы ангидридов. Новый подход химики применили на одном из этапов синтеза — в процессе разложения промежуточных продуктов реакции. Если прежде специалисты добивались этого путём продувки газа диоксида серы через жидкость, то в основе нового способа лежит удержание температуры реакции в диапазоне 20—23 °C. Завершающий этап синтеза учёные провели в инертной среде — её роль выполнил газ аргон.

«Мы разработали новый управляемый подход для синтеза соединений из группы ангидридов. Хотя они были известны с середины XX века, только в последние годы мы выяснили, что их биологической активностью можно управлять с помощью лазера», — пояснила Анастасия Егорова.

В дальнейшем учёные планируют подробно изучать полученные соединения, чтобы оценить их безопасность для организма человека.

В настоящее время специалисты уделяют большое внимание так называемой адресной (или таргетной) доставке лекарств. Речь идёт о методах, позволяющих прицельно активировать действие лекарства только в больном органе, чтобы снизить побочные негативные эффекты лечения для всего организма.

Источник