Фуранолиды: новая ферментная система для создания лекарств от рака и инфекций

Немецкие исследователи разработали ферментную платформу для производства фуранолидов — класса природных соединений с широким спектром биологической активности. Эта система позволяет не только производить фуранолиды экономически эффективно, но и создавать их структурные модификации для борьбы с бактериальными патогенами и раковыми клетками.

Фуранолиды обладают высокой структурной разнородностью и широким спектром биологической активности. Некоторые представители этой группы эффективны против бактерий, другие способны убивать водоросли или даже человеческие клетки, что делает их перспективной основой для разработки новых лекарств.

Проблема заключалась в том, что природные источники фуранолидов — цианобактерии, миксобактерии и некоторые морские животные — производят эти соединения лишь в очень малых количествах, что затрудняло их детальное изучение.

Исследовательская группа под руководством Тобиаса Гульдера и Рольфа Мюллера из Института фармацевтических исследований Саара (HIPS) разработала хемо-ферментативную платформу, использующую ферменты CybE и CybF для сборки фуранолидов из простых предшественников в пробирке.

«Мы смогли идентифицировать десятки различных молекул-предшественников, которые эффективно преобразуются нашей системой CybE/F. Комбинируя эти субстраты различными способами, мы создали библиотеку веществ с 385 в основном новыми производными фуранолидов», — говорит Тобиас Гульдер.

После оптимизации поставки предшественников исследователям удалось значительно снизить стоимость производства фуранолидов и получить достаточные количества для тестирования биологических свойств.

Из 385 возможных производных команда отобрала 17 для детального изучения их активности против бактериальных патогенов и раковых клеток.

«Все протестированные фуранолиды могли убивать раковые клетки человека в лаборатории — некоторые из них даже эффективнее, чем препараты, уже используемые в клинической практике. Мы наблюдали, что наши вещества могут эффективно устранять даже раковые стволовые клетки», — отмечает Дженнифер Херрманн, старший научный сотрудник.

Кроме того, некоторые производные фуранолидов способны ингибировать рост нескольких грамположительных патогенов, таких как Staphylococcus aureus. В настоящее время команда использует полученные знания для дальнейшей оптимизации выбранных производных с целью определения перспективности этого класса веществ для лечения инфекционных заболеваний и рака.