Открытие будет представлено сегодня на 249-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества (ACS), крупнейшего в мире научного сообщества.
«Меня никогда не перестает удивлять, как простая молекула, такая как сахарин — то, что многие люди добавляют в свой кофе каждый день — может иметь неизведанное применение, в том числе в качестве возможного свинцового соединения для борьбы с агрессивным раком», — говорит Роберт МакКенна, доктор философии.D., кто учится в Университете Флориды. "Этот результат открывает потенциал для разработки нового противоракового препарата, полученного из обычной приправы, который может иметь длительное влияние на лечение нескольких видов рака."
В новой работе исследуется, как сахарин связывается и дезактивирует карбоангидразу IX, белок, обнаруживаемый при некоторых очень агрессивных формах рака. Это один из многих движущих факторов роста и распространения рака груди, легких, печени, почек, поджелудочной железы и головного мозга. Карбоангидраза IX помогает регулировать pH в раковых клетках и вокруг них, позволяя опухолям расти и потенциально метастазировать в другие части тела.
Из-за этого открытия исследователи хотели разработать препараты-кандидаты на основе сахарина, которые могли бы замедлить рост этих раковых образований и потенциально сделать их менее устойчивыми к химиотерапии или лучевой терапии.
За исключением желудочно-кишечного тракта, карбоангидраза IX обычно не обнаруживается в здоровых клетках человека. По словам МакКенны, это делает его основной мишенью для противораковых препаратов, которые вызывают незначительные побочные эффекты или не вызывают никаких побочных эффектов для здоровых тканей, окружающих опухоль.
К сожалению, есть загвоздка.
Карбоангидраза IX похожа на другие белки карбоангидразы, которые необходимы нашему организму для правильной работы. До сих пор было трудно найти вещество, которое блокирует карбоангидразу IX, не влияя на другие.
И вот тут-то и появляется сахарин — по иронии судьбы, когда-то считающийся возможным канцерогеном.
В более ранней работе ученые из группы под руководством Клаудиу Т. Супуран, к.D., в Университете Флоренции, Италия, обнаружили, что сахарин подавляет действие карбоангидразы IX, но не 14 других белков карбоангидразы, которые жизненно важны для нашего выживания. Основываясь на этом открытии, команда под руководством Салли-Энн Поулсен, доктора философии.D., в Университете Гриффита, Австралия, создали соединение, в котором молекула глюкозы была химически связана с сахарином. Это небольшое изменение имело большие последствия.
Это не только уменьшило количество сахарина, необходимого для ингибирования карбоангидразы IX, но и у соединения было в 1000 раз больше шансов связываться с ферментом, чем у сахарина.
Используя рентгеновскую кристаллографию, Маккенна и его ученики Дженна Дрисколл и Брайан Махон продвинули эту работу на шаг вперед, определив, как сахарин связывается с карбоангидразой IX и как его или другие соединения на основе сахарина можно настроить для усиления этого связывания и повышения его потенциал противоракового лечения.
Команда МакКенны в настоящее время исследует влияние сахарина и его соединений на раковые клетки груди и печени. В случае успеха эти эксперименты могут привести к исследованиям на животных.
Исследователи признают финансирование Национальным институтом здравоохранения, Европейским союзом и Австралийским исследовательским советом. Производители Sweet ‘N Low® заявляют, что они не финансировали это исследование.