Перейти на кольцевой: в России создали «броню» для антираковой молекулы и засняли ремонт генов

Российские исследователи впервые в мире получили 3D-фото процесса восстановления молекулы ДНК с помощью белков. Белорусские ученые разработали соединение, которое мешает возбудителям туберкулеза обманывать иммунную систему. Также была создана умная упаковка для сульфорафана — вещества, содержащегося в капусте и редисе, способного эффективно уничтожать опухолевые клетки. Эти достижения стали возможны благодаря развитию научных комплексов класса «мегасайенс». В дальнейшем исследования продолжатся на установке СКИФ — новом российском мегаускорителе. Об этом ученые рассказали на конференции SKIF-2026 в Новосибирске при поддержке Российского научного фонда. Эту информацию сообщает издание Известия.

Как белки восстановили поврежденные гены

Трехмерные изображения молекулы ДНК и двух белков, участвующих в ее восстановлении, впервые были получены сотрудниками Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН имени Д.Г. Кнорре.

Специалисты отметили, что целостность ДНК, являющейся носителем наследственной информации, является залогом здоровья любого организма. Однако эта молекула подвержена повреждениям, которые могут возникать из-за окислительного стресса, вызванного различными факторами, такими как солнечное излучение, радиация и курение. Накопление повреждений ДНК может привести к злокачественному перерождению здоровых клеток.

Тем не менее, ремонтом ДНК постоянно занимаются специальные мультибелковые системы. Понимание этих механизмов позволит целенаправленно воздействовать на патогенные клетки и улучшать методы терапии.

— Мы смогли получить ДНК-белковые кристаллы и построить модель взаимодействия ферментов как с молекулой ДНК, так и друг с другом. Но еще важнее, что теперь у нас есть экспериментально подтвержденная модель. Ранее научное сообщество опиралось преимущественно на расчетные и предсказательные данные. Новая модель позволяет понять геометрию процесса, — пояснил младший научный сотрудник ИХБФМ СО РАН Никита Булгаков.

По его словам, эксперименты на установке СКИФ позволят значительно ускорить и упростить исследования, а также снизить стоимость разработки препаратов для лечения заболеваний, связанных с повреждением ДНК.

Как лишить защиты туберкулезную палочку

По данным ВОЗ, ежегодно в мире туберкулезом заболевают более десяти миллионов человек, а свыше одного миллиона умирают, рассказали исследователи из Института биоорганической химии Национальной академии наук Белоруссии. В составе международной группы ученых они создали соединение, которое блокирует активность возбудителей туберкулеза.

Эти бактерии научились противостоять защитным механизмам организма: они проникают в клетки иммунной системы — макрофаги, размножаются в них и подавляют иммунный ответ, пояснил один из разработчиков, главный научный сотрудник ИБХ НАН Андрей Гилеп.

— В норме при встрече с инфекцией макрофаг вырабатывает сигнальные молекулы, которые передают информацию о заражении и активируют иммунную систему. Однако микробы научились производить белки, разрушающие эти молекулы. Механизмы такого взаимодействия оставались недостаточно изученными, что затрудняло разработку новых лекарств, — рассказал специалист.

По его словам, решая эту задачу, ученые в ходе экспериментов получили трехмерную структуру процесса и сконструировали молекулу, которая блокирует работу данного типа белков. Разработка запатентована и может стать частью терапии туберкулеза. Эти технологии будут отрабатываться на ЦКП «СКИФ».

Наноконтейнер для противоопухолевой молекулы

Еще одну разработку представили физики из Объединенного института ядерных исследований. Они предложили подход, который поможет создавать новые лекарственные препараты на основе сульфорафана — природного соединения, содержащегося в брокколи, редисе и других видах капусты.

Как объяснили ученые, сульфорафан обладает выраженным противоопухолевым действием и может подавлять микроорганизмы, устойчивые к антибиотикам. Однако его применение в медицине ограничивается нестабильностью и низкой биодоступностью.

Попадая в организм, незащищенная молекула сульфорафана быстро разрушается под воздействием температуры, света и кислой среды желудочно-кишечного тракта. Кроме того, действующее вещество — изотиоцианат — стремительно распределяется по здоровым тканям, не успевая накопиться в очаге заболевания, а затем выводится из организма до того, как сможет оказать необходимый лечебный эффект.

Для защиты вещества и его адресной доставки ученые предложили использовать липосомы — микроскопические пузырьки, оболочка которых состоит из липидов, подобных тем, что формируют клеточные мембраны. Такие нанокапсулы способны защищать нестабильное соединение от разрушения в кровотоке и обеспечивать постепенное высвобождение препарата.

С помощью мощного излучения исследователи изучили параметры взаимодействия сульфорафана с липидной оболочкой. Дальнейшие эксперименты на синхротроне СКИФ, обладающем высокой яркостью рентгеновского пучка, позволят в реальном времени отслеживать процесс формирования нанокапсул. Это может значительно ускорить доклинические испытания отечественных препаратов и сократить затраты на их разработку и вывод на рынок.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX