Обычная бледная поганка содержит один из самых смертоносных ядов среди грибов и растений — α-аманитин. Недавно исследователям удалось синтезировать этот грибковый токсин, чтобы использовать его в качестве препарата для борьбы с раком.
Еще несколько лет назад Немецкий центр исследования рака (DKFZ) сообщил, что токсин α-аманитин из бледной поганки может остановить развитие рака. Недавно исследователям из Берлина удалось синтезировать этот токсин.
Согласно недавнему сообщению, группа исследователей под руководством профессора Родериха Зюссмута из Берлинского технического университета нашла способ синтетического производства альфа-аманитина.
По словам исследователей, этот грибковый токсин играет важную роль в инновационном методе борьбы с опухолями: в технологии, которая называется ATAC, аманитин соединяется с антителами, которые могут специфически соединяться с раковыми клетками и проникать в них. Затем токсин высвобождается в клетке и приводит к ее гибели.
Однако до сих пор было трудно получить количество аманитина, необходимое для клинического использования — это не удавалось ни с помощью культивирования поганок, ни с помощью биотехнологических культур грибов. А вот найденный исследователями путь к классическому химическому синтезу открывает новый способ получения аманитина в промышленных масштабах.
Исследовательская группа Зюссмута и компания Heidelberg Pharma Research GmbH сообщили о результатах своей работы в статье, опубликованной в научном журнале "Journal of the American Chemical Society".
"Это немного похоже на игру в шахматы в сочетании с теорией узлов”, — говорит Зюссмут. Основная задача — построить молекулу альфа-аманитина, состоящую из двух молекулярных колец, начиная с восьми аминокислот, некоторые из которых являются сложными.
Как и в шахматах, по словам эксперта, пути синтеза зависят от “дебюта" — в данном случае от того, как будут синтезированы сложные аминокислоты и в какой момент на каком из двух молекулярных колец затем начнется строительство аманитина. "В ходе синтеза вам приходится ловко комбинировать и снова и снова принимать решения, например, какое из двух колец вы замыкаете первым", — объясняет исследователь.
Ученые опробовали необходимые для этого этапы реакции классическим способом в химической лаборатории. "Синтез должен привести к цели за как можно меньшее количество реакционных шагов. А применяемые химикаты должны использоваться максимально эффективно, чтобы обеспечить высокое производство аманитина", — объясняет Зюссмут.
С одной стороны, это важно для того, чтобы производить аманитин можно было бюджетно. С другой стороны, задача найти самый быстрый и эффективный способ производства важна с точки зрения патентного права.
Яд бледной поганки был изучен еще в 1950-х годах лауреатом Нобелевской премии Генрихом Отто Виландом и его сыном Теодором. Уже более десяти лет предпринимаются попытки использовать альфа-аманитин для борьбы с опухолями.
Это свойство гриба заключается в том, что сильный клеточный яд связывается со специальными антителами, которые прикрепляются к определенным структурам на опухолевых клетках. Затем антитела проникают в клетку — с токсином “на буксире”. Там аманитин ингибирует процесс, в ходе которого генетическая информация считывается с ДНК в клеточном ядре и преобразуется в чертежи жизненно важных белков клетки — клетка погибает.
В основе технологии ATAC компании Heidelberg Pharma лежат так называемые "конъюгаты аманитина с антителами". "Требования, предъявляемые к ATAC, очень высоки, — говорит Зюссмут. - Антитела не должны терять свой груз, проходя через организм, иначе токсин приведет к тяжелым побочным эффектам. Кроме того, аманитин должен отделиться от антитела в опухолевых клетках, иначе он не сработает".
Согласно релизу, основным преимуществом этой технологии является то, что аманитин не инактивируется ферментами клетки. Результаты экспериментов на животных очень многообещающие: ATAC показала высокую эффективность, преодолела общие механизмы сопротивления и была способна бороться со спящими опухолевыми клетками.
Скоро начнутся клинические испытания этой технологии для борьбы с множественной миеломой. Заявка против неходжкинской лимфомы и против особой формы рака простаты находится на стадии доклинических испытаний.