Долгое время белок Ras оставался одной из главных загадок онкологии. Этот белок, играющий ключевую роль в регуляции роста и передачи сигналов в клетках, был признан «нелечимым» для фармацевтических средств из-за своей структуры. Однако исследования канадских учёных с использованием синхротронного излучения открыли ранее неизвестную уязвимость Ras, которая может стать отправной точкой для разработки новых лекарств против рака.
Работу возглавил профессор Стивен ЛаПлант из Института национальных научных исследований (INRS) в Квебеке. Его опыт работы в фармацевтической индустрии и научный подход позволили начать исследование с чистого листа, детально оптимизируя каждый этап — от подготовки до анализа. Исследования проводились на базе Canadian Light Source (CLS) в Университете Саскачевана, где учёные использовали интенсивный пучок синхротронного света для получения трёхмерных изображений белка Ras на атомарном уровне.
Ras функционирует как молекулярный переключатель, который в норме переключается между активным и неактивным состояниями, регулируя рост клеток. Однако мутации в этом белке приводят к его постоянной активности, что способствует развитию опухолей, особенно опухолей головы, шеи и мочеполовой системы. По оценкам специалистов, мутации Ras связаны со значительной долей всех видов рака.
Многие крупные фармацевтические компании годами безуспешно пытались создать препараты, воздействующие на Ras. Проблема заключалась в отсутствии очевидных «карманов» — участков, к которым могли бы присоединиться лекарственные молекулы. Однако команда ЛаПланта, используя методы кристаллографии, обнаружила так называемый криптический карман, который появляется только при определённых состояниях мутированного белка Ras. В этом состоянии молекулы способны «уютно устроиться» внутри скрытого участка, открывая перспективы для адресной терапии.
Профессор ЛаПлант сравнил свой подход с приготовлением сложного пирога: «Мы стремились оптимизировать каждый элемент процесса, чтобы добиться идеального результата». Такой метод позволил не только определить точные форму и динамику скрытого кармана, но и приступить к рациональному проектированию новых соединений — потенциальных «семян» лекарств, способных блокировать Ras.
Исследование опубликовано в журнале ACS Omega. В статье подробно описываются созданные учёными соединения, которые уже успешно присоединяются к криптическому карману мутированного Ras, а также приведены трёхмерные кристаллические структуры этих комплексов.
Следующая задача исследователей — разработать более мощные соединения, которые смогут эффективно блокировать белок Ras и останавливать рост раковых клеток. Такой подход может привести к появлению новых лекарств для лечения широкого спектра онкологических заболеваний, связанных с мутациями Ras.
Стивен ЛаПлант отметил значимость Canadian Light Source для подобных исследований: «Доступ к этому уникальному канадскому ресурсу открывает огромные возможности для поиска новых лекарств». Многолетний опыт работы учёного с CLS подтверждает, что современные методы трёхмерной визуализации белков способны проливать свет на самые сложные задачи современной биомедицины.
Изображение носит иллюстративный характер
Работу возглавил профессор Стивен ЛаПлант из Института национальных научных исследований (INRS) в Квебеке. Его опыт работы в фармацевтической индустрии и научный подход позволили начать исследование с чистого листа, детально оптимизируя каждый этап — от подготовки до анализа. Исследования проводились на базе Canadian Light Source (CLS) в Университете Саскачевана, где учёные использовали интенсивный пучок синхротронного света для получения трёхмерных изображений белка Ras на атомарном уровне.
Ras функционирует как молекулярный переключатель, который в норме переключается между активным и неактивным состояниями, регулируя рост клеток. Однако мутации в этом белке приводят к его постоянной активности, что способствует развитию опухолей, особенно опухолей головы, шеи и мочеполовой системы. По оценкам специалистов, мутации Ras связаны со значительной долей всех видов рака.
Многие крупные фармацевтические компании годами безуспешно пытались создать препараты, воздействующие на Ras. Проблема заключалась в отсутствии очевидных «карманов» — участков, к которым могли бы присоединиться лекарственные молекулы. Однако команда ЛаПланта, используя методы кристаллографии, обнаружила так называемый криптический карман, который появляется только при определённых состояниях мутированного белка Ras. В этом состоянии молекулы способны «уютно устроиться» внутри скрытого участка, открывая перспективы для адресной терапии.
Профессор ЛаПлант сравнил свой подход с приготовлением сложного пирога: «Мы стремились оптимизировать каждый элемент процесса, чтобы добиться идеального результата». Такой метод позволил не только определить точные форму и динамику скрытого кармана, но и приступить к рациональному проектированию новых соединений — потенциальных «семян» лекарств, способных блокировать Ras.
Исследование опубликовано в журнале ACS Omega. В статье подробно описываются созданные учёными соединения, которые уже успешно присоединяются к криптическому карману мутированного Ras, а также приведены трёхмерные кристаллические структуры этих комплексов.
Следующая задача исследователей — разработать более мощные соединения, которые смогут эффективно блокировать белок Ras и останавливать рост раковых клеток. Такой подход может привести к появлению новых лекарств для лечения широкого спектра онкологических заболеваний, связанных с мутациями Ras.
Стивен ЛаПлант отметил значимость Canadian Light Source для подобных исследований: «Доступ к этому уникальному канадскому ресурсу открывает огромные возможности для поиска новых лекарств». Многолетний опыт работы учёного с CLS подтверждает, что современные методы трёхмерной визуализации белков способны проливать свет на самые сложные задачи современной биомедицины.
