Эффективность лекарства зависит от его взаимодействия с сывороточным альбумином — ключевым транспортным белком крови. Слишком прочная связь снижает концентрацию препарата в плазме, тогда как слабая приводит к его неравномерному распределению или разрушению до достижения цели.
Решение этой задачи нашли исследователи Новосибирского государственного университета вместе с Международным томографическим центром Сибирского отделения РАН и университетом МИРЭА. Они разработали комбинированный подход для точного определения зон связывания лекарств с транспортным белком — сывороточным альбумином. Это позволит ускорить поиск эффективных препаратов для фотодинамической терапии рака и минимизировать побочные эффекты.
Новый метод сочетает компьютерное моделирование и экспериментальные данные электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Он позволяет с атомарной точностью определять, как молекулы лекарства присоединяются к белку, даже если сайтов связывания несколько. Ранее применяемые методы не давали такой точности и не учитывали все возможные конформации комплекса.
Ученые испытали свой метод на фотосенсибилизаторах — веществах для фотодинамической терапии рака. Этот метод считается перспективным, так как воздействует только на опухоль, но его применение ограничено из-за несовершенства препаратов.
Исследователи выяснили, как семь разных фотосенсибилизаторов связываются с белком-переносчиком. Оказалось, что молекулы с положительным и нейтральным зарядом слабо присоединяются к поверхности белка, а отрицательно заряженные проникают в специальные «карманы». При этом небольшие молекулы связываются прочнее, чем крупные.
Главным результатом исследования стало установление четкой зависимости: небольшие молекулы фотосенсибилизаторов эффективно связываются с белком, в то время как крупные — значительно хуже. Это ключевое наблюдение, которое не могли предсказать существующие расчетные методы, так как они не учитывают структурных изменений белка.
Разработанный комбинированный подход позволяет с атомарной точностью определять точки связывания веществ. Это значительно ускорит и упростит поиск и создание новых эффективных препаратов для фотодинамической терапии рака. В планах ученых — применить этот метод для изучения взаимодействия фотосенсибилизаторов с ДНК.
Ранее Наука Mail писала о том, что томские ученые создают основу для лекарств из воздуха.
