Биоинженерный фермент полностью останавливает рост раковых опухолей
Злокачественные новообразования растут быстро только при хорошем «питании». Это заставляет онкологов постоянно думать над тем, как бы посадить опухоли на голодный паёк. Зная, что раковые клетки потребляют значительно больше
В экспериментах на мышах использование синтетического протеина привело к полной остановке роста агрессивных раковых опухолей. Отчёт об этом можно найти в журнале
Давно и хорошо известно, что ограничение доступа к метионину позволяет справиться с бесконтрольным ростом опухолей. Идея не нова; более того, у неё уже было вполне реальное воплощение. Фермент
Справа — каталитические превращения, характерные для двух природных ферментов MGL и CGL. Слева — структура активного каталитического центра нового синтетического фермента. (Иллюстрация ACS.)
…Но, к сожалению, фермент бактериального происхождения вызывал особенно резкую иммунную реакцию у приматов, что автоматически исключало белок из списка потенциальных лекарств. Кроме того, время полураспада фермента в сыворотке крови человека едва достигает двух часов, что потребовало бы использования огромных доз препарата для достижения хотя бы минимального положительного эффекта. Очевидно, что «человеческий» аналог бактериального MGL был бы значительно лучшим кандидатом на звание противоракового средства будущего. Но тут есть одна проблема, совсем небольшая: такого аналога не существует (чем радостно пользуются раковые клетки).
Что ж, как сказал когда-то дедушка Мичурин, мы не имеем права ждать милости от природы. В качестве отправной точки в работе по созданию такого аналога был выбран родственный MGL фермент человека
Для проведения желаемой модификации активного центра были созданы около 2 тыс. мутантных версий фермента CGL, которые затем соревновались, кто быстрее конвертирует метионин в метилмеркаптан и α-кетобутират. Мониторинг реакции осуществлялся добавлением к ней гидразона 3-метилбензотиазолин-2-она, взаимодействующего с α-кетобутиратом с образованием продукта, поглощающего в УФ-области. В результате был выбран самый эффективный фермент, который отличался от исходного всего на три аминокислоты, со временем полураспада в сыворотке крови, равным 78 часам.
Чтобы оценить эффективность действия нового фермента на раковые опухоли, учёные провели серию внутривенных инъекций мышам (трижды в неделю в течение четырёх недель). В экспериментах участвовали опухоли нервных клеток человека (наиболее быстро развивающийся тип рака), вживлённые грызунам. И вот результаты: концентрация метионина в крови зверьков, которая в начале эксперимента составляла 124 мкМ, упала до 6 мкМ; раковые опухоли у мышей контрольной группы за отчётный период выросли в 3–4 раза (!), а у их собратьев по несчастью, получавших новый метионин-разрушающий фермент, размер опухолей не изменился. Словом, результат более чем поразительный.
Подготовлено по материалам