Российские ученые впервые в мире сделали 3D-фото процесса «ремонта» молекулы ДНК с помощью белков. Белорусские специалисты синтезировали соединение, которое мешает возбудителям туберкулеза обманывать иммунную систему. Еще одна группа исследователей разработала умную упаковку для сульфорафана — вещества, содержащегося в капусте и редисе и способного эффективно уничтожать опухолевые клетки. Эти и другие разработки стали возможны благодаря развитию научных комплексов класса «мегасайенс». В дальнейшем исследования продолжатся на установке СКИФ — новом российском мегаускорителе. Об этом ученые рассказали на конференции SKIF-2026, которая проходит в Новосибирске при поддержке Российского научного фонда. «Известия» ознакомились с представленными разработками и отобрали наиболее интересные.

Трехмерные изображения молекулы ДНК и двух белков, участвующих в ее восстановлении, впервые в мире получили сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН имени Д.Г. Кнорре.

Как объяснили специалисты, целостность ДНК — носителя наследственной информации — залог здоровья любого организма. Однако эта молекула уязвима к повреждениям, которые могут возникать, в частности, из-за окислительного стресса. Его провоцируют различные факторы, включая солнечное излучение, радиацию и курение. Накопление повреждений ДНК может привести к злокачественному перерождению здоровых клеток.

В то же время ремонтом ДНК непрерывно занимаются специальные мультибелковые системы. Понимание этих механизмов позволит целенаправленно воздействовать на патогенные клетки и совершенствовать методы терапии.

— Нам удалось получить ДНК-белковые кристаллы и построить модель взаимодействия ферментов как с молекулой ДНК, так и друг с другом. Но еще важнее то, что теперь у нас есть экспериментально подтвержденная модель. Ранее научное сообщество могло опираться преимущественно на расчетные и предсказательные данные. Новая модель позволяет понять геометрию процесса, — пояснил младший научный сотрудник ИХБФМ СО РАН Никита Булгаков.

По его словам, проведение экспериментов на установке СКИФ позволит существенно ускорить и упростить исследования, а также снизить стоимость разработки препаратов для лечения заболеваний, связанных с повреждением ДНК.

По данным ВОЗ, ежегодно в мире туберкулезом заболевают более 10 млн человек, а свыше 1 млн — умирают, рассказали исследователи из Института биоорганической химии Национальной академии наук Белоруссии. В составе международной группы ученых они создали соединение, которое блокирует активность возбудителей туберкулеза.

Эти бактерии научились противостоять защитным механизмам организма: они проникают в клетки иммунной системы — макрофаги, — размножаются в них и подавляют иммунный ответ, пояснил один из разработчиков, главный научный сотрудник ИБХ НАН Андрей Гилеп.

— В норме при встрече с инфекцией макрофаг вырабатывает сигнальные молекулы, которые передают информацию о заражении и активируют иммунную систему. Однако микробы научились производить белки, разрушающие эти молекулы. Механизмы такого взаимодействия оставались недостаточно изученными, что затрудняло разработку новых лекарств, — рассказал специалист.

По его словам, решая эту задачу, ученые в ходе экспериментов получили трехмерную структуру процесса и сконструировали молекулу, которая блокирует работу данного типа белков. Разработка запатентована и может стать частью терапии туберкулеза. Эти технологии будут отрабатывать на ЦКП «СКИФ».

Еще одну разработку представили физики из Объединенного института ядерных исследований. Они предложили подход, который поможет создавать новые лекарственные препараты на основе сульфорафана — природного соединения, содержащегося в брокколи, редисе и других видах капусты.

Как объяснили ученые, сульфорафан обладает выраженным противоопухолевым действием и может подавлять микроорганизмы, устойчивые к антибиотикам. Однако его применение в медицине ограничивают нестабильность и низкая биодоступность.

Попадая в организм, незащищенная молекула сульфорафана быстро разрушается под воздействием температуры, света и кислой среды желудочно-кишечного тракта. Кроме того, действующее вещество — изотиоцианат — стремительно распределяется по здоровым тканям, не успевая накопиться в очаге заболевания, а затем выводится из организма до того, как сможет оказать необходимый лечебный эффект.

Для защиты вещества и его адресной доставки ученые предложили использовать липосомы — микроскопические пузырьки, оболочка которых состоит из липидов, подобных тем, что формируют клеточные мембраны. Такие нанокапсулы способны защищать нестабильное соединение от разрушения в кровотоке и обеспечивать постепенное высвобождение препарата.

С помощью мощного излучения исследователи изучили параметры взаимодействия сульфорафана с липидной оболочкой. Дальнейшие эксперименты на синхротроне СКИФ, обладающем высокой яркостью рентгеновского пучка, позволят в реальном времени отслеживать процесс формирования нанокапсул. Это может существенно ускорить доклинические испытания отечественных препаратов и сократить затраты на их разработку и вывод на рынок.