Рассматриваемое соединение, называемое койбамидом А, было обнаружено восемь лет назад ученым-ныряльщиком Керри Макфейл, доктором философии из Университета штата Орегон. Новое исследование показывает, что коибамид А обладает мощной противораковой активностью у мышей и клеточных культур, которые моделируют опухоли головного мозга и тройной негативный рак груди, два из самых агрессивных и трудно поддающихся лечению типов рака.«Химическое разнообразие, встречающееся в природе, всегда было значительным источником вдохновения для создания и разработки лекарств, но, хотя лечебные свойства растений были признаны на протяжении тысячелетий, морская среда остается относительно неизученной», — сказала Джейн Измаил, доктор философии. ., доцент фармакологии Университета штата Орегон и ведущий автор нового исследования. «Мы думаем, что с помощью этого соединения природа уже нашла способ воздействовать на некоторые из конкретных белков, которые имеют отношение к росту опухолей».
Измаил представит это исследование на ежегодном собрании Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии во время проведения экспериментальной биологии в 2016 году.Макфейл, который специализируется на сине-зеленых водорослях и ныряет по всему миру в поисках интересных видов, собрал водоросли во время погружения в национальном парке Койба в Панаме. Оказалось, что это смесь по крайней мере трех видов водорослей, которые растут вместе на камнях в районах с быстро движущейся водой. Помимо Панамы, подобные сообщества водорослей были обнаружены в Красном море и у побережья Южной Африки.
Сине-зеленые водоросли, или цианобактерии, существуют не менее двух миллиардов лет и являются одной из древнейших форм жизни на Земле.После того, как Макфейл выделил коибамид А из исходного образца водорослей, он прошел через систему скрининга Национального института рака, которая ищет потенциальную противораковую активность при 60 различных типах рака. Коибамид А продемонстрировал образец активности, не имеющий себе равных среди других соединений, что позволяет предположить, что он может бороться с раком с помощью механизма действия, отличного от механизма действия любого существующего лекарства.
Скрининг показал, что койбамид А способен убивать многие типы раковых клеток, но Измаил решил сосредоточить последующие исследования на двух типах, в частности, на опухолях мозга или глиобластомах и подтипе рака груди, известном как тройной отрицательный рак груди.«Пациенты со многими другими типами рака уже имеют несколько действительно отличных вариантов лечения, поэтому мы были заинтересованы в том, чтобы сосредоточить внимание на некоторых видах рака, которые не имели большого успеха с фармакологической разработкой», — сказал Измаил. «Например, для многих опухолей головного мозга существует очень мало вариантов, и прогноз остается мрачным в течение многих лет».
Эксперименты команды на клеточных культурах, проведенные при финансовой поддержке гранта на открытие Американской ассоциации опухолей головного мозга, показали, что койбамид А блокирует способность раковых клеток связываться с кровеносными сосудами и другими клетками, что в конечном итоге приводит к голоданию клетки и ее гибели. В животной модели глиобластомы, в которой опухолевые клетки человека выращивают на боку мыши, обработка коибамидом А значительно уменьшала размер опухоли. Следующие шаги команды — протестировать койбамид А на мышиной модели для тройного отрицательного рака груди и на мышиной модели для рака мозга, в которой клетки глиобластомы выращиваются в головном мозге, а не на фланге.Глиобластомы особенно трудно поддаются лечению, потому что эти опухоли растут исключительно быстро и плохо поддаются лечению большинством доступных химиотерапевтических препаратов.
Обычно рекомендуется хирургическое вмешательство с последующим лучевым лечением, но трудно удалить все раковые клетки, и опухоль часто восстанавливается. Одна из проблем при разработке лекарств для борьбы с опухолями головного мозга заключается в том, что агенты должны иметь возможность преодолевать гематоэнцефалический барьер — механизм фильтрации, который позволяет только определенным типам веществ попадать в мозг. Пока неясно, сможет ли коибамид А преодолевать гематоэнцефалический барьер — аспект, который команда планирует исследовать в будущем.Измаил сказал, что даже если койбамид А сам по себе не может проникнуть в мозг или окажется, что он имеет побочные эффекты, знание его структуры и механизма действия может помочь исследователям разработать новые препараты, имитирующие эффекты коибамида А. «До сих пор нет лекарства, которое использовалось бы в клинической практике или в каких-либо клинических испытаниях, которое работало бы таким образом.
Мы используем его, чтобы попытаться выявить новый путь, вызывающий гибель клеток в этих раковых клетках, которые традиционно считались очень опасными. устойчивы к гибели клеток », — сказал Измаил.Эти исследовательские усилия в последнее время стали намного проще, когда сотрудники японского Киотского университета разработали метод получения койбамида А синтетическим путем. Раньше команда Измаила полагалась на образцы, выделенные из природных образцов, которые нельзя было выращивать в лаборатории, и их приходилось собирать в морской среде. С появлением новой синтетической формы коибамида А, теперь доступной, команда надеется быстро продвинуться вперед к разработке этого соединения в природное лекарство от рака.
Измаил представит результаты во время встречи по экспериментальной биологии 2016 в среду, 6 апреля.