Вещество на базата на анхидрид ще лекува невродегенеративни заболявания

Изследователи от Санктпетербургския изследователски център и Държавния университет в Санкт Петербург разработват ефективен метод, чрез който получават вещество, което променя свойствата си под въздействието на лазер и се насочва директно към определена област в тялото. В бъдеще то ще бъде основа за лекарства, насочени към терапия на невродегенеративни заболявания.

Веществото и методът

Идеята на учените е свързана с една от обещаващите алтернативи на фармакологичната терапия, която се прилага при невродегенеративни заболявания като Алцхаймер, Паркинсон и Хънтингтън. Става дума за целевата доставка на лекарства, при която медикаментът бива доставен в определена област на тялото, в орган или клетка с помощта на биотехнологични продукти, например, чрез нанокапсули или наночастици.

Този вид доставка притежава относително висока точност, което позволява дозата от лекарството да бъде по-малка, а това от своя страна намалява и общото натоварване на тялото.

Както споделят учените, нивото на развитие на технологиите до момента не позволява методът да бъде въведен широко в медицинската практика.

Екипът насочва вниманието си към съединения от групата на анхидридите.

„Те са добре известни още от средата на 20 век, но една през последните години установихме, че биологичната им активност може да се контролира с лазер“, разяснява Анастасия Егорова, кандидат на химическите науки и старши научен сътрудник в лабораторията за химични изследвания в Санктпетербургския държавен изследователски център на Руската академия на науките.

Да се модифицира методиката за синтеза на анхидрида става възможно благодарение на избора на алтернативни условия на етапа на разрушаването на междинния продукт. Преди това разлагането става като през разтвора се продухва серен диоксид. Сега екипът решават да го унищожат с вода. Контролирането на температурата на реагираща маса между 20 и 23 градуса е ключов фактор. Или температурата на химичната реакция, при която се получава анхидрида, трябва да не бъде по-ниска от 20 градуса и не по-висока от 23 градуса. Крайните продукти биват синтезирани в интертна среда, наситена с газ аргон, и при стайна температура.

Следва важният етап от изследването, при който учените променят биологичната активност на веществото. Това става възможно благодарение на изомеризацията. Става дума за способността на получения анхидрид да променя местоположението на частите си в пространството. Лазер с определени характеристики задейства процеса. В резултат на това учените наблюдават, че по време на изомеризацията химичният състав на веществото не се променя, но за сметка на това пространствените трансформации на съединението променят биологичните му свойства.

>>>Жените боледуват по-често от болестта на Алцхаймер заради високата активност на гена USP11

„Преди анхидрида получихме няколко съединения, които промениха биологичната си активност под въздействието на лазер, но структурните промени при тях бяха незначителни. Едва в случая с анхидрида ние показахме за първи път, че лазерът може да промени напълно цялата молекула“, разяснява Анастасия Егорова.

Резултатите

Предварителните резултати показват, че съединението е с ниска токсичност. Биологичната му активност се състои в това, че блокира ензимите, които влияят върху развитието на невродегенеративните заболявания като болестта на Алцхаймер, например.

В момента учените изследват синтезираните съединения, за да установят биологичната им активност и възможна невротоксичност. Това ще позволи да бъде направена оценка и на безопасността им.

Бъдещето, което очертава Анастасия Егорова, е свързано с възможността екипът да създаде терапевтично лекарство, в основата на което е анхидрида. „С помощта на лазерно лъчение медикаментът ще бъде „включен“ избирателно в определена област на тялото на пациента“, казва тя.

Резултатите са публикувани в списанието Russian Journal of General Chemistry.

За екипа

Екипът се състои от представители на Санктпетербургския федерален изследователски център на Руската академия на науките, Санктпетербургския държавен университет и на Държавния технологичен институт.

Анастасия Егорова е биотехнолог и доктор по химия. Основните области на научните й интереси са свързани с фармацията, органичната и екологична химия, хетероцикличните съединения, газовата хроматография и устойчивите органични замърсители.

Тя е старши научен сътрудник в Лабораторията за химически и екологични изследвания в Санктпетербургския федерален изследователски център.