Бразильські дослідники виявили в отруті амазонського скорпіона Brotheas amazonicus молекулу, яка демонструє багатообіцяючу протиракову дію проти клітин раку молочної залози. Результати, представлені на FAPESP Week France, вказують на те, що молекула імітує дію відомих хіміотерапевтичних препаратів, таких як паклітаксел, викликаючи загибель клітин через некроз. Це не одноразове відкриття, а частина більшої тенденції біорозвідки та розробки ліків на основі отрути.
Чому це важливо? Десятиліттями вчені знали, що отрути містять складні біохімічні сполуки з цілеспрямованою дією. Тепер, завдяки прогресу в генній інженерії, дослідники можуть виділяти, відтворювати та вдосконалювати ці сполуки для терапевтичного використання, обходячи обмеження необхідності витягувати їх із живих тварин. Цей підхід стає все більш ефективним і масштабованим.
Від біологічного клею до лікування раку: сила отруйних компонентів
Університет Сан-Паулу (FAPESP) та його партнерські установи (INPA, UEA, UNESP) протягом багатьох років систематично клонували та експресували біоактивні молекули з отрут. Їх запатентований фібриновий герметик, отриманий із зміїної отрути, вже проходить третю фазу клінічних випробувань для відновлення нервів, загоєння кісток і лікування травм спинного мозку. Цей «біологічний клей» демонструє життєздатність біофармацевтичних препаратів на основі отрути.
Зараз дослідники оптимізують ці процеси за допомогою генетичної експресії в дріжджах Pichia pastoris. Це дозволяє масово виробляти ключові ферменти (наприклад, холінеїн-1 з гримучих змій) і фактори росту (CdtVEGF) із покращеною промисловою масштабованістю. Подібним чином, імуносупресивні нейротоксини скорпіонів і протипухлинна молекула BamazScplp1 призначені для гетерологічної експресії, тобто їх можна виробляти у великих кількостях, не покладаючись на живих тварин.
Підйом тераностіки: поєднання діагностики та цілеспрямованого лікування
Окрім сполук, отриманих із отрут, набирає обертів паралельний підхід: тераностика. Дослідники з Бразильського центру інновацій у тераностиці раку (CancerThera) приєднують радіоізотопи до молекул, спрямованих на пухлини. Це дає змогу проводити як візуалізаційну і місцеву променеву терапію в один етап.
Принцип простий: ідентифікуйте молекули, які накопичуються в певних ракових клітинах, позначте їх радіоізотопами, а потім використовуйте візуалізацію для підтвердження концентрацій перед тим, як доставити цільову дозу радіації. Ця методика вдосконалюється для лікування гематологічних ракових захворювань (наприклад, множинної мієломи), пухлин голови та шиї та навіть ракових захворювань, стійких до звичайних методів лікування (наприклад, радіоактивного йоду при раку щитовидної залози).
Імунотерапія та точна діагностика за допомогою ШІ: майбутнє лікування раку
Нарешті, персоналізована стратегія імунотерапії розробляється в Інституті біомедичних наук Університету Сан-Паулу. Дослідники зливають дендритні клітини (від здорових донорів) з раковими клітинами пацієнтів, щоб створити вакцину, яка викликає сильну імунну відповідь проти пухлини. Ранні дослідження меланоми, раку нирки та гліобластоми показують багатообіцяючі результати.
Тим часом у Франції штучний інтелект використовують для покращення МРТ-прогнозів раку мозку. Дослідники IUCT-Oncopole використовують алгоритми штучного інтелекту, які використовуються в аерокосмічній промисловості, для аналізу зображень пухлин і прогнозування результатів лікування на основі статусу метилювання ДНК. Модель досягає 80-90% точності, перевершуючи існуючі методи.
Висновок: Конвергенція сполук, отриманих із отрути, тераностики, персоналізованої імунотерапії та діагностики за допомогою штучного інтелекту свідчить про перехід до точної терапії раку. Ці досягнення не є поодинокими відкриттями, а скоріше взаємопов’язаними розробками, спричиненими біорозвідкою, генною інженерією та зростаючим визнанням того, що найпотужніші природні токсини можна використовувати для терапевтичної користі.
