Том 51, № 3 (2025)

Рассмотрены физические методы исследования структурных характеристик комплексов включения супрамеров фосфолипидных производных циклодекстринов. Эта модификация придает циклодекстрину дополнительные структурные особенности, повышая его растворимость и стабильность в водных средах. Подобные новые соединения могут самособираться в водной среде в различные типы супрамолекулярных нанокомплексов. Биомедицинские применения предусмотрены для наноинкапсулирования молекул лекарственных средств в гидрофобных межцепочечных объемах и нанополостях амфифильных циклодекстринов (служащих в качестве носителей лекарственных средств или фармацевтических вспомогательных веществ), противоопухолевой фототерапии, доставки генов, а также для защиты нестабильных активных ингредиентов путем комплексообразования включений в наноструктурированных средах. Основное внимание уделяется изучению морфологии наночастиц, т.к. эффективные системы доставки должны соответствовать определенным требованиям. Классические физические методы не могут дать подробной информации о свойствах потенциальных структур для применения в биомедицине. Для этого необходим поиск новых неинвазивных подходов.

Индукция гибели опухолевых клеток путем активации сигнального пути цитокина TRAIL (tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand) – перспективная стратегия противоопухолевой терапии. Ранее нами была разработан гибридный белок SRH-DR5-B-iRGD на основе DR5 (death receptor 5)-селективного варианта цитокина TRAIL DR5-B с антиангиогенными пептидами. Пептид SRH специфично связывается с рецептором VEGFR2 (vascular endothelial growth factor receptor 2) и блокирует его VEGF-опосредованную активацию; пептид iRGD связывается с интегрином αvβ3 и рецептором NRP-1 (нейропилином-1). Известно, что все перечисленные мишени гиперэкспрессированы на поверхности опухолевых клеток. В данной работе исследована цитотоксическая активность гибридного белка SRH-DR5-B-iRGD в сравнении с DR5-B in vitro на линиях клеток аденокарциномы яичника и молочной железы с различным мутационным статусом генов BRCA в комбинации с таргетным ингибитором поли(АДФ-рибоза)-полимераз (PARP) олапарибом. Олапариб синергично усиливал цитотоксичность белков на основе TRAIL независимо от наличия у клеток мутаций в генах BRCA, причем этот эффект был более выражен для SRH-DR5-B-iRGD. Таким образом, комбинированное действие SRH-DR5-B-iRGD с олапарибом можно рассматривать в качестве нового подхода к терапии аденокарциномы яичника и молочной железы независимо от наличия мутаций в генах BRCA.

Взаимодействием 3β-ацетокси-урс-12-ен-28-оил-хлорида с роданидом калия был получен 3β-ацетоксиурс-12-ен-28-оил-изотиоцианат. В результате конденсации тритерпенового ацилизоцианата с рядом аминопроизводных синтезирован набор замещенных 3β-ацетоксиурс-12-ен-28-оил-тиомочевин с выходами 69–88%. CuAAC-реакция циклоприсоединения N-(2-азидоэтилкарбамотиоил)-3-ацетоксиурс-12-ен-28-оил-амида с пропаргиловым спиртом и 3-(проп-2-инилокси)-4,5-((R,S)-метоксиметилендиокси)-бензоатом приводила к образованию гибридных ацилтиомочевин, содержащих 1,2,3-триазольный линкер с выходами 72 и 75%. В CuAAC-реакции N-(проп-2-инилкарбамотиоил)-3β-ацетоксиурс-12-ен-28-оил-амида с замещенными азидами ацилтиомочевины, содержащие 1,2,3-триазол, выделены только с умеренными выходами 48–62%. Использование однореакторного варианта синтеза с получением замещенных (1H-1,2,3-триазол-4-ил)метанаминов в реакции пропаргиламина с замещенными азидами с последующей конденсацией с 3β-ацетоксиурс-12-ен-28-оил-изотиоцианатом позволило повысить выход 1,2,3-триазолсодержащих ацилтиомочевин до 65–85%. Полярные тритерпеновые ацилтиомочевины, содержащие карбоксильную или спиртовые группы, проявляли высокую ингибирующую активность в отношении клеток HepG2, существенно превосходившую стартовое соединение – урсоловую кислоту, а также были более селективными по сравнению с доксорубицином. Среди ацилтиомочевин, продуктов CuAAC-циклоприсоединения, наиболее активным было полярное производное с (1H-1,2,3-триазол-4-ил)метанольным заместителем, цитотоксичное для всех изученных клеток, включая неопухолевый контроль, но превосходящее по селективности доксорубицин. Гибриды урсанового ряда с производными ацилтиомочевин представляют интерес для дальнейшего изучения в качестве перспективных противоопухолевых агентов.

Регулирование свойств поверхности подложек в технологии биочипов открывает возможность оптимизации платформ для эффективного распознавания биомолекул. Исследование направлено на изучение возможностей использования щеточных полимеров для повышения чувствительности и скорости анализа ДНК на биочипах. Ячейки из щеточных полимеров для биочипов получали методом УФ-инициируемой полимеризации мономеров от поверхности на подложках из полиэтилентерефталата. Ячейки из перекрестно-сшитых гидрогелевых полимеров для биочипов получали на подложках из полибутилентерефталата методом сополимеризации компонентов геля с ДНК-зондами. Зонды в ячейках из щеточных полимеров иммобилизовали через активированные карбоксильные группы. Для гибридизационного анализа применяли одноцепочечную ДНК-мишень длиной 124 нуклеотида, соответствующую 7-му экзону гена АВО человека. Изучали гибридизацию ДНК-мишени на биочипах с ячейками из щеточных полимеров и из перекрестно-сшитых полиакриламидных гидрогелей. Оценку результатов гибридизационного анализа на биочипах проводили методом цифровой флуоресцентной микроскопии. В ячейках из щеточных полимеров наблюдали более высокую интенсивность флуоресцентных сигналов и более высокое отношение сигналов ячеек с совершенными дуплексами к сигналам ячеек с несовершенными дуплексами по сравнению с ячейками из трехмерных перекрестно-сшитых полимеров. Достижение гибридизационного сигнала до 90% от насыщения происходило за одинаковое время в ячейках обоих типов. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки высокоточных и эффективных методов диагностики, позволяющих проводить анализ биомолекул с минимальными затратами времени и реагентов. Разработка биочипов на основе щеточных полимеров позволит повысить точность и чувствительность молекулярных исследований, что особенно важно для ранней диагностики заболеваний.

Такие нейрогенные опухоли, как нейробластома и глиобластома, обладают высокой гетерогенностью и отличаются особо агрессивным поведением: им свойственны быстрый рост, метастазирование и устойчивость к лечению. При этом в обеих опухолях встречается нарушение копийности онкогена MYCN, нарушение транскрипции генов и общая высокая транскрипционная дерегуляция. В данной работе была проведена оценка выживаемости клеток глиобластомы и нейробластомы и анализ ПЦР в реальном времени для оценки изменения экспрессии онкогенов MYCN, HAND2, PHOX2A, PHOX2B после воздействия препаратом сенексин В в комбинации с темозоломидом и потенциальным терапевтическим агентом 10058-F4. В результате была замечена тенденция повышения экспрессии гена PHOX2B и снижения экспрессии гена PHOX2A после воздействия препаратами в одной из линий нейробластомы и обеих линиях глиобластомы, также отмечалось увеличение экспрессии генов MYCN и HAND2. Тесты на жизнеспособность показали, что вещество 10058-F4 эффективно против линии нейробластомы, но не линий глиобластомы. Однако сенексин В усиливал ингибирующее действие 10058-F4 на линиях глиобластомы, а также усилил действие темозоломида на клеточной линии T98G.

Проведено исследование механизма регуляции стабильности транскриптов генов семейства pou5f3 белком рибонуклеопротеиновых комплексов Ybx1. Известно, что у шпорцевой лягушки Xenopus laevis есть три гена семейства POU5: pou5f3.1/oct91, pou5f3.2/oct25, pou5f3.3/oct60. Факторы семейства Pou5f.3 выступают ортологами фактора плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток OCT4 млекопитающих. При этом экспрессия генов, кодирующих эти факторы, различается во времени. Так, транскрипты гена pou5f3.3/oct60 запасаются в ооцитах, присутствуют в большом количестве в оплодотворенной яйцеклетке – зиготе, а далее только деградируют. Транскрипты pou5f3.2/oct25 также присутствуют зиготе, но в дальнейшем развитии их количество еще более возрастает. Наконец, транскрипция pou5f3.1/oct91 начинается только после активации генома зародыша на стадии средней бластулы. Нами выявлена гораздо более высокая специфичность фактора Ybx1 к образованию комплекса с материнской мРНК гена pou5f3.3/oct60 по сравнению с зиготическими мРНК генов pou5f3.1/oct91, pou5f3.2/oct25. Поскольку Ybx1 – белок, который с одной стороны, участвует во взаимодействии с белками цитоскелета, а с другой, связывает и стабилизирует материнскую мРНК генов плюрипотентности, можно предположить его связующую роль между деградацией этих материнских транскриптов и перестройкой цитоскелета в период начала морфогенетических движений клеток в процессе формирования зародышевых листков.

Конденсацией 1-(4-алкоксифенил)этанонов с ароматическими альдегидами в присутствии гидроксида натрия в водно-этанольном растворе были получены (2E)-3-арил-1-(4-алкоксифенил)проп-2-ен-1-оны. Последующее окисление этих соединений перекисью водорода в системе вода–этанол в щелочной среде при комнатной температуре приводит к соответствующим эпоксидным производным. Оценено влияние синтезированных соединений на процессы метилирования опухолевой ДНК in vitro и противоопухолевую активность 4-(пентилокси)фенилметанона in vivo.

Исследовано влияние С-концевого региона на растворимость TIR-доменов TLR4 и TLR10 при гетерологической экспрессии в клетках Escherichia coli. Показано, что отсутствие этого неструктурированного участка существенно увеличивает накопление глобулярных доменов в растворимой форме. Полученные данные дополняют предложенные ранее протоколы получения TIR-доменов семейства TLR для проведения структурных исследований, в том числе методом ЯМР-спектроскопии.

Исследована эффективность маркирования GC-богатой области промотора гена TERT в геноме человека пpоизводными 5′-тpифоcфатов 2′-дезокcиуpидина (dU) и 2ʹ-дезоксицитидина (dC), содержащими цианиновые красители Cy5 и Cy7 в качестве флуоресцентной метки. Методом ПЦР в реальном времени оценивали влияние модифицированных нуклеотидов на эффективность ПЦР, также определяли степень включения нуклеотидов в ПЦР-продукт. Эффективность маркирования ДНК-матрицы определяли по интенсивности флуоресцентного сигнала при проведении аллель-специфичной гибридизации на биологическом микрочипе. Наибольший уровень флуоресценции ячеек биочипа наблюдали для производных dU-Cy7 по сравнению с производными dU- и dC-Cy5. В то же время в случае GC-богатой ДНК-матрицы использование производных dC-Cy5 давало принципиально лучший результат по сравнению с производным dU-Cy5. Таким образом, модифицированные аналоги Cy7, способные встраиваться в ДНК при проведении ПЦР, в меньшей степени зависят от GC-состава ДНК-матрицы и выступают более универсальными флуоресцентными метками для диагностических целей. Наиболее перспективным представляется дальнейшее применение модифицированных аналогов Cy7 при разработке тест-систем формата “лаборатория-на-чипе”.