28
борьбы со злокачественными новообразованиями, ведь
современные противоопухолевые программы не всегда дают
положительные результаты по итогам лечения. Одним из
наиболее актуальных подходов к изобретению терапевтических
препаратов, непосредственно действующих на клетки опухоли,
является их конструирование на основе нуклеиновых кислот.
Особое место среди таких лекарственных средств составляют
ген-направленные препараты.
Способность ген-направленных
препаратов действовать на нуклеиновые кислоты-мишени с
высокой степенью избирательности привлекает большое
внимание современных исследователей, работающих в области
онкопатологии.
Препараты на основе нуклеиновых кислот играют важную
роль в качестве регуляторов злокачественного роста на
молекулярном уровне. Основной механизм данной регуляции –
возможность ингибирования экспрессии генов – впервые был
показан сотрудниками Института органической химии СО АН
СССР (Новосибирск) Н.И. Гриневой и Д.Г. Кнорре. Они
сформулировали идею направленного воздействия на гены с
помощью олигонуклеотидов в 1967 г.
В качестве ген-направленных препаратов могут выступать
антисмысловые олигонуклеотиды, интерферирующие РНК,
рибозимы и дезоксирибозимы. Их главная общая задача –
расщепить мРНК, которая является клеткой мишенью, либо
препятствовать ее трансляции.
Антисмысловые
нуклеотиды
–
соединения
комплементарные матричной РНК, не несущие смысловой
информации в
плане кодирования ДНК. Они представлены
одноцепочечной ДНК длиной не более 50 нуклеотидов, которые
могут действовать согласно двум механизмам. Первый
осуществляется путем связывания с мРНК по принципу
комплементарности с последующим образованием гибридного
комплекса, что препятствует дальнейшей трансляции мРНК в
белок. Именно на таком ингибировании синтеза белка, который
участвует в процессе заболевания, в частности злокачественного
роста новообразований, и основана антисенс-терапия. Второй
механизм осуществляется путем аналогичного связывания с
мРНК, но данная мРНК в
составе образованного гибридного
29
комплекса расщепляется под действием РНКазы Н [1].
Рисунок 1 – Механизм действия AsOn(антисмысловых
олигонуклеотидов) [2]
В результате связывания длинных двухцепочечных РНК с
главным белком – клеточным ферментом Дайсер, в механизме
РНК-интерференции и их дальнейшего разрезания на короткие
фрагменты образуются интерферирующие-РНК. Затем они
включаются в клеточный мультибелковый комплекс RISC и уже
в
его
составе
соединяются
с
комплементарной
последовательностью мРНК, которая в результате данного
процесса
подвергается
расщеплению.
Именно
так
обеспечивается специфичность механизма РНК-интерференции
[3].
Препараты на основе интерферирующих РНК, имеющих
возможность препятствовать синтезу белков, ответственных за
злокачественный
рост,
путем
блокировки
трансляции
матричных
РНК,
кодирующих
данные
белки,
могут
использоваться в
качестве противоопухолевых средств, тем
самым регулируя процессы канцерогенеза. Они могут
значительно
повышать
эффективность
химиотерапии
онкологических заболеваний. Для этого должны быть решены
проблемы, связанные с нестабильностью интерферирующих
РНК, а также с созданием средств для их доставки точно в
клетки-мишени [4].
Нестабильность связана с тем, что
ферменты РНКазы расщепляют молекулы РНК, поэтому для
30
защиты от их действия требуются модифицированные аналоги,
которые, в
свою очередь, не должны способствовать потери
биологической активности самой интерферирующей ДНК.
Решение этой проблемы является актуальным во всем мире. Так,
в
ИХБФМ разработали алгоритм получения устойчивых
интерферирующих РНК, который дает возможность так
называемым
«адресно-защищенным»
РНК
сохранять
биологическую активность при наличии 5% сыворотки на
протяжении восьми часов.
В исследованиях использовались интерферирующие РНК,
которые ингибировали клетки мишени – ингибиторы каспаз, тем
самым запуская процесс апоптоза, что приводит к гибели клеток
[5].
Рибозимы – это катализаторы при расщеплении и
сшивании РНК. Расщепление РНК включает: связывание
рибозима с комплементарной последовательностью РНК –
формирование пар оснований, сайт-специфичное расщепление
РНК-субстрата, высвобождение продуктов расщепления.
Дезоксирибозимы представляют собой одноцепочные
молекулы ДНК, в
состав которых входит консервативный
каталитический кор. Расщепление молекулы РНК происходит
между неспаренным пурином и спаренным пиримидином в
присутствии ионов магния [6].
Таким образом, использование препаратов на основе
нуклеиновых кислот может быть перспективным в терапии
онкологических
заболеваний.
Блокировка
трансляции
матричных
РНК,
кодирующих
онко
белки,
может
использоваться в качестве противоопухолевых средств,
подавляя процессы канцерогенеза и тем самым значительно
повышая эффективность химиотерапии. Внедрение препаратов
на основе ДНК и РНК в
клиническую практику дает
дополнительные возможности более эффективного лечения
онкологических заболеваний.
Достарыңызбен бөлісу: