Исследователи из Саарского университета заложили основу для разработки новых лекарств от рака: они обнаружили гены, которые микроорганизмы используют для производства цитотоксина «тубулизин». В международном журнале «Chemistry & Biology» ученые впервые объясняют, как в микроорганизме происходит производство потенциального противоракового вещества и как его можно специально усилить с помощью генной инженерии.
Тубулизин - цитотоксин, вырабатываемый микроорганизмами, обитающими в почве, так называемыми миксобактериями. Специфический механизм действия тубулизина является определяющим для потенциального противоракового эффекта тубулизина: он разрушает компоненты цитоскелета, важные для транспортных процессов в клетке, а также играющие решающую роль в клеточном делении. Клеточный токсин нарушает процесс деления до такой степени, что клетки погибают. Поскольку раковые клетки делятся особенно интенсивно, рост опухоли можно остановить или полностью предотвратить с помощью тубулизина. Активное вещество в настоящее время находится на стадии доклинических испытаний для лечения рака.
Крупномасштабное фармацевтическое производство тубулизина до сих пор было проблематичным. Миксобактерии образуют лишь очень небольшое количество вещества, так что естественное производство требует больших усилий и больших затрат. «Возможность химического синтеза также чрезвычайно сложна», - говорит профессор биофармацевтики из Саарбойка доктор Х. Рольф Мюллер.
Генная инженерия предлагает многообещающую альтернативу - и именно с этого начали саарбрюккенские ученые в сотрудничестве с Обществом биотехнологических исследований (GBF) в Брауншвейге. Их идея: биосинтез тубулизина можно модифицировать посредством генетических изменений таким образом, чтобы большее количество вещества образовывалось бактериями. Такой метод предполагает, что сначала идентифицированы и описаны гены бактерий, которые необходимы для производства тубулизина.
Исследователям удалось определить положение генов, ответственных за образование тубулизина, в бактериальной ДНК. «Соответствующие гены сгруппированы в характерном порядке в так называемом генном кластере», - объясняет профессор Мюллер. «Решающим является то, что мы заложили основы биотехнологического производства тубулизина», - говорит он, описывая важность результатов исследования.«Теперь мы можем разрабатывать процессы, с помощью которых мы можем конкретно вмешиваться в биосинтез тубулизина, чтобы оптимизировать производство для фармацевтического применения».
Интерес со стороны фармацевтической промышленности к результатам исследований ученых Саарского университета велик. GBF уже сотрудничает с мюнхенской биотехнологической компанией Morphochem, которая поддерживает разработку тубулизина в качестве средства для лечения рака.