В НИЯУ МИФИ разобрались, почему препарат от сердечной недостаточности может лечить рак
Сотрудник НИЯУ МИФИ в составе международного научного коллектива исследовал противораковое действие лекарства от острой сердечной недостаточности — истароксима.
Результаты опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Molecules. Как известно, раковые клетки активно делятся, при этом происходит репликация (удвоение) их ДНК. Чтобы подготовиться к репликации, молекула ДНК, которая представляет собой «косичку» из двух молекулярных цепочек, должна «расплестись» на две половинки. Этим процессом управляет специальный фермент топоизомераза. Он «разрезает» одну (изомераза-I) или обе (изомераза-II) цепочки ДНК, позволяя им освободиться друг от друга, а затем снова «сшивает» каждую из них. Без топоизомеразы деление клеток невозможно, поэтому многие противораковые препараты нацелены именно на нее, объяснил соавтор исследования, профессор НИЯУ МИФИ Константин Катин.
«Лекарство может не только подавить активность топоизомеразы, но и превратить ее в яд: в этом случае она по-прежнему эффективно разрывает ДНК цепочки, но уже неспособна их сшивать. В результате опухоль, где всегда имеется повышенная концентрация топоизомераз, перестает расти. Разумеется, такие лекарства имеют и побочное действие — мешают размножаться нормальным клеткам. Поэтому ученые ищут молекулы с удовлетворительным соотношением между прямым и побочным действием», — рассказал он.
Исследователи НИЯУ МИФИ и их коллеги изучали молекулу истароксима, рассматривали ее активность по отношению к раку легких, предстательной железы и молочной железы. Исследования проводились ex vivo, то есть в тканях, извлеченных из живого организма. Считается, что такой подход дает возможность почти идеально воспроизводить реальные характеристики человеческого тела, но при этом лучше контролировать условия эксперимента.
«Согласно проведенным измерениям, концентрация лекарства, вдвое подавляющая размножение раковых клеток, составила соответственно 12, 2 и 16 микромоль на литр для трех рассмотренных видов рака. Кроме того, мы обнаружили избирательное действие ингибитора на изомеразу-I, в то время как изомераза-II затрагивалась в меньшей степени», — сообщил Константин Катин.
Чтобы объяснить эти результаты, ученые дополнили экспериментальные исследования компьютерным моделированием процесса «докинга» — прикрепления лекарства к ферменту. «Топоизомераза представляет собой огромную молекулу, у которой есть маленькая «ахиллесова пята»– место, уязвимое для атаки истароксима. Найти это место позволяют современные методы атомистического моделирования, которые часто приходится усиливать статистическим анализом и машинным обучением», — пояснил профессор НИЯУ МИФИ.
Понимание механизма действия лекарства на молекулярном уровне позволит целенаправленно создавать новые и совершенствовать имеющиеся лекарства. Именно поэтому компьютерное моделирование становится первым шагом при разработке новых лекарств. Планируется, что это направление продолжит свое развитие в НИЯУ МИФИ.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
В настоящее время для выращивания сельскохозяйственных культур используют минеральные и органические удобрения. Проблема в том, что неорганические соединения со временем закисляют почву и при длительном или избыточном внесении способствуют накоплению в ней тяжелых металлов. Органические удобрения могут содержать болезнетворные бактерии и антибиотики, которые вредят почвенной микрофлоре. Поэтому в качестве альтернативы ученые рассматривают возможность использования в качестве удобрения микроводорослей, обитающих в пресных и морских водах. Однако их массовому применению в сельском хозяйстве мешает высокая себестоимость производства. Ученые Пермского Политеха впервые нашли способ сделать такое удобрение более доступным. Они вырастили микроводоросли на дымовом газе, имитирующем газовые выбросы промышленных предприятий, который обычно выбрасывают в атмосферу. Испытания показали, что длина и масса проростков увеличились на 13 процентов, всхожесть выросла до 97 процентов, а скорость прорастания — на шесть процентов. При этом новое удобрение более безопасно: оно не накапливает токсины, полностью разлагается и не содержит патогенов и антибиотиков.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно