Яд одного из видов амазонских скорпионов может стать основой для создания лекарства от рака молочной железы — одного из основных видов рака, приводящего к смерти женщин.
Исследователи из Школы фармацевтических наук Федерального университета Сан-Паулу (FCFRP-USP) в Бразилии обнаружили в яде скорпиона Brotheas amazonicus молекулу, которая действует на клетки рака молочной железы подобно распространённому препарату химиотерапии.
Предварительные результаты исследования, проведённого в сотрудничестве с учёными из Национального института амазонских исследований (INPA) и Университета штата Амазонас (UEA), были представлены на FAPESP Week France, которая прошла с 10 по 12 июня в столице региона Окситания на юге Франции.
«Благодаря биопроспектингу мы смогли идентифицировать молекулу у этого вида амазонских скорпионов, которая похожа на ту, что содержится в яде других скорпионов, и действует на клетки рака молочной железы», — рассказала агентству Agência FAPESP Элиан Кандиани Арантес, профессор FCFRP-USP и координатор проекта.
Учёные, связанные с этим учреждением, занимаются клонированием и экспрессией биологически активных молекул, таких как белки из яда гремучих змей и скорпионов, в рамках проектов Центра трансляционной науки и разработки биофармацевтических препаратов (CTS), расположенного в Центре изучения ядов и ядовитых животных (CEVAP) Государственного университета Сан-Паулу (UNESP) в кампусе в городе Ботукату.
Эта работа привела к созданию запатентованного продукта CEVAP под названием фибриновый герметик — «биологический клей», изготовленный из сериновой протеиназы, извлечённой из змеиного яда (например, Bothrops neuwiedi pauloensis и Crotalus durissus terrificus), и криопреципитата, богатого фибриногеном, извлечённым из крови буйволов, крупного рогатого скота или овец.
Эти компоненты при нанесении образуют фибриновую сеть, которая имитирует естественные процессы свёртывания и заживления. Герметик изучался для использования при склеивании нервов, лечении травм костей и восстановлении движения после травм спинного мозга. В настоящее время он проходит третью фазу клинических испытаний — заключительный этап анализа нового препарата перед одобрением.
Недавно исследователи клонировали и экспрессировали другую сериновую протеазу гремучей змеи, называемую холинеоидом-1. Эта протеаза имеет другую аминокислотную последовательность, чем гироксиновый токсин, который извлекается непосредственно из яда гремучей змеи и используется в производстве фибринового герметика.
«Наша идея сейчас — получить эту сериновую протеазу путём гетерологичной экспрессии [во фрагменте или полном гене из организма-хозяина, у которого его нет от природы] в Pichia pastoris», — сказала Арантес.
С помощью гетерологичной экспрессии в этих дрожжах, выделенных во Франции в 1950 году, исследователи также намерены получить эндотелиальный фактор роста, называемый CdtVEGF, который был идентифицирован у вида гремучих змей Crotalus durissus terrificus.
«Этот фактор роста способствует образованию новых сосудов. Если мы объединим его с холинеоидом-1, мы сможем создать улучшенный фибриновый герметик по сравнению с тем, что разрабатывается в CEVAP, с возможностью расширения промышленного масштаба, поскольку его можно получить путём гетерологичной экспрессии», — сказала она.
Благодаря гетерологичной экспрессии исследователи также идентифицировали два нейротоксина с иммуносупрессивным действием у скорпионов. В сотрудничестве с коллегами из INPA и UEA они обнаружили биологически активную молекулу под названием BamazScplp1 в яде скорпиона Brotheas amazonicus, которая обладает потенциальными противоопухолевыми свойствами.
Результаты тестирования пептида на клетках рака молочной железы показали реакцию, сравнимую с реакцией на паклитаксел — препарат химиотерапии, обычно используемый для лечения этого заболевания. Пептид вызывает гибель клеток в основном путём некроза — действие, аналогичное действию молекул, идентифицированных у других видов скорпионов.
«Мы также намерены получить эти молекулы путём гетерологичной экспрессии», — сказала Арантес.