Группа американских исследователей разработала флуоресцентные ингибиторы фермента циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2) (cyclooxygenase-2 – COX-2), которые могут с успехом использоваться для ранней диагностики различных опухолей, а также их перехода из предракового состояния к более агрессивному росту. Кроме того, данные соединения позволяют определить границы новообразования в процессе проведения хирургической операции.
Авторы работы подчеркивают, что ЦОГ-2 представляют собой привлекательную мишень для молекулярной визуализации, так как указанный фермент не обнаруживается в большинстве здоровых тканей и «включается» только лишь в очагах воспаления и опухолях. При этом ЦОГ-2 начинает экспрессироваться на ранних стадиях малигнизации, однако при этом не обнаруживается в здоровых тканях организма. Более того, уровни ЦОГ-2 поднимаются по мере роста опухоли, которая становится все более злокачественной.
В этой связи интернет-портал medlinks.ru приводит на своих страницах следующие слова доктора Лоренса Марнетта (Lawrence Marnett) из Университета Вандербильта (Vanderbilt University), ведущего автора данного исследования: «Наша задача состояла в том, чтобы получить ЦОГ-2-селективные соединения (не связывающиеся с родственным ферментом ЦОГ-1), имеющие желаемые свойства флуоресценции и попадающие в ткани в естественных условиях».
В ходе своей работы исследователи взяли за основу «ключевую» химическую структуру, которая составляет «ядро» таких противовоспалительных препаратов как индометамиц и целекоксиб. С данной структурой были связаны различные флуоресцентные молекулы, что в конечном итоге позволило синтезировать более 200 соединений. На следующем этапе ученые протестировали каждое из полученных соединений на взаимодействие с очищенными белками ЦОГ-2 и ЦОГ-1, выявив два из них, которые проявляли перспективную ЦОГ-2-избирательность и хорошую флуоресценцию в культуре клеток и на животных.
После этого возможности полученных соединений in vivo были протестированы на трех животных моделях, а именно — на вызванном раздражением воспалении подушечек лап мышей, перевитых мышам человеческих опухолях и спонтанных опухолях мышей. Результаты исследования показали, что в каждом случае оба флуорококсиба накапливались в воспаленной или опухолевой ткани, придавая ей флуоресцентное свечение.
По словам доктора Марнетта, «... с помощью эндоскопа врач сможет увидеть скопление клеток, светящихся благодаря нашим флуорококсибам, и точно определить место для биопсии... Так как уровни ЦОГ-2 растут при раковой прогрессии практических всех солидных опухолей, мы считаем, что такие средства визуализации будут иметь очень широкую сферу применения». В настоящее время специалисты пытаются использовать полученные соединения и для адресной доставки химиотерапевтических препаратов непосредственно к ЦОГ-2-экспрессирующим клеткам, для чего противораковые средства планируется присоединить к ядру ингибитора ЦОГ-2 вместо флуоресцентного маркера.
Отчет об исследовании опубликован в журнале «Cancer Research».
