Специалисты Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ) совместно с коллегами из Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН создали гибридные соединения, способные одновременно бороться с опухолями и устойчивыми бактериями. Результаты работы опубликованы в научно‑популярном журнале «Машины и механизмы».

Зачем нужны препараты двойного действия

Пациенты с онкологией особенно уязвимы к внутрибольничным инфекциям: химиотерапия ослабляет иммунитет, и человек становится легкой мишенью для патогенов. Особую угрозу представляют бактерии, устойчивые к большинству антибиотиков, –  именно поэтому медицина нуждается в средствах, действующих сразу по двум направлениям: на опухоль и на инфекцию.

Как устроены новые молекулы

Ученые объединили в одной молекуле два биологически активных фрагмента:

Хиназолин‑4(3H)‑он – на его основе уже созданы противоопухолевые препараты (например, афатиниб и дакомитиниб).

Кумарины – вещества с противоопухолевой активностью, пока не ставшие основой одобренных лекарств.

Ключевое преимущество разработки – гибкость: меняя структуру молекулы (длину соединительной цепочки, заместители), можно «настраивать» ее действие: усиливать токсичность для раковых клеток либо повышать антибактериальную эффективность.

Результаты экспериментов

Первые тесты показали, что соединение умеренно воздействует на клетки лейкемии и нейробластомы (детской опухоли нервной системы). Однако при длительном приеме даже низких доз у лабораторных животных проявились побочные эффекты: у самок крыс страдала вилочковая железа, у самцов – сердечная мышца.

После доработки структуры ученые синтезировали серию аналогов. Итоговое соединение оказалось значительно эффективнее, особенно в отношении лейкозных клеток и глиобластомы – одной из самых агрессивных опухолей мозга. Вещество способно запускать в раковых клетках механизм запрограммированного самоуничтожения. 

Кроме того, в ходе доклинических испытаний обнаружилась антибактериальная активность: производные с атомами хлора или брома в структуре хиназолина эффективно подавляют рост Acinetobacter baumannii. Эта бактерия входит в список приоритетных патогенов ВОЗ из‑за высокой устойчивости к противомикробным препаратам и часто становится причиной внутрибольничных инфекций.

Масштаб проблемы и перспективы

По словам профессора кафедры фармацевтической, токсикологической химии, фармакогнозии и ботаники ВолгГМУ Михаила Новикова, устойчивость к противомикробным средствам – растущая угроза для здравоохранения. 

В 2019 году почти 5 млн человек в мире умерли от осложнений, связанных с резистентностью, а более 1 млн смертей напрямую вызваны неэффективностью антибактериальной терапии. Среди особо опасных – штаммы энтерококков, стафилококков, клебсиелл, энтеробактерий и ацинетобактерий, нечувствительные ко многим препаратам.

Разработка волгоградских ученых может стать шагом к созданию лекарств, способных справляться с двумя серьезными угрозами одновременно.