18.01.2021 №3

image

В Беларуси могут появиться инновационные таргетные биопрепараты, способные снять аденозиновую блокаду опухоли и кардинально активировать противораковый иммунитет.

Перспективу для создания подобных лекарств дают результаты исследования, завершенного авторским коллективом Института микробиологии НАН Беларуси.

Заболеваемость раком в мире быстро растет. На эту патологию приходится больше смертей, чем на малярию, туберкулез и СПИД вместе взятые. К 2030 году число новых онкобольных в целом может превысить 21,7 млн, и каждый год 13 млн смертей от рака будут фиксироваться в силу старения и роста численности населения.

В опухолевом микроокружении в большом количестве накапливается аденозин – нуклеозид, играющий важную роль в биохимических процессах, таких как передача энергии и сигналов. Однако, несмотря на свою пользу для здорового человека, аденозин показывает себя с отрицательной стороны в организме онкобольных. Он выступает «защитником» раковых клеток от хозяйского иммунитета: подавляет функции Т-лимфоцитов, натуральных киллеров и макрофагов, которые играют ключевую роль в противоопухолевом клеточном иммунитете. Аденозин также стимулирует неоангиогенез (формирование и развитие новых сосудов) опухолевой ткани. Все это благоприятствует уклонению раковых клеток от иммунного надзора, способствуя развитию и распространению онкологии, в том числе ее метастазированию.

Ученые Института микробиологии поставили цель – устранить влияние вышеназванного нуклеозида на противоопухолевый иммунитет с помощью ферментов, расщепляющих аденозин, которые можно прицельно доставить в опухоль благодаря белку, распознающему только опухолевые клетки. Руководил исследованием заведующий лабораторией молекулярной биотехнологии, член-корреспондент Анатолий Зинченко. Вместе с ним работал младший научный сотрудник Алексей Булатовский (на фото).

С использованием генно-инженерной техники созданы рекомбинантные штаммы бактерий – продуценты аденозиндеградирующих ферментов, слитых с человеческим белком, который при введении в организм связывается только с онкоклетками, не распространяясь по всему организму. Подобная разработка – ноу-хау не только для нашей страны: претендует она и на мировое первенство в гонке за создание противораковых биопрепаратов нового поколения. Например, американский профессор Михаил Ситковский, к слову, однокурсник А. Зинченко, предлагает не удалять аденозин, а помешать его действию путем блокировки его рецепторов. Однако в таком случае аденозин «выключается» по всему телу человека, переставая модулировать многие физиологические процессы – в этом минус западной разработки. Белорусские же ученые намереваются «выключать» вредоносный в данном месте аденозин локально, без последствий для всего организма.

«Научная новизна наших результатов в том, что впервые созданы генетические конструкции, которые при трансформации в бактерии Escherichia coli обуславливают биосинтез клеткам бактерий новых, несуществующих в природе химерных белков, состоящих из человеческого белка аннексина-А5 и бактериальных аденозиндеградирующих ферментов (аденозиндезаминаза, пуриннуклеозидфосфорилазы). Установлено, что переход в химерное состояние не сопровождается нежелательным изменением их свойств. Чистота полученных ферментных препаратов составила более 95%», – поясняет А. Зинченко.

Аденозин в ходе реакции с химерными белками «Аннексин-ПНФаза» и «Аннексин-АДаза» превращается в аденин или инозин. Таким образом снимается «тормоз» с собственного клеточного противоопухолевого иммунитета. Поэтому есть все основания предполагать, что такие белки могут служить высокоэффективным препаратом для терапии онкозаболеваний.

Анатолий Зинченко – известный специалист в области молекулярной биотехнологии и направленной трансформации нуклеиновых кислот и их компонентов ферментами микроорганизмов, лауреат Государственной премии. Методом генной инженерии он сконструировал более 30 высокоактивных рекомбинантных штаммов микроорганизмов, продуцирующих иммуностимулирующую ДНК и ферменты, необходимые для получения хозяйственно важных соединений, главным образом, медицинского назначения. У 26-летнего Алексея Булатовского путь в науку только начался. Он защитил магистерскую диссертацию, учится в аспирантуре, стал соавтором 30 опубликованных научных работ.

Елена ПАШКЕВИЧ

Фото автора, «Навука»