close
Depositphotos
Химики синтезировали соединение, которое в перспективе поможет пациентам быстрее возвращать мышцы в тонус после хирургических операций. Оно менее токсично, чем единственный существующий препарат такого рода, а его массовое производство обойдется гораздо дешевле. Результаты первых испытаний на клеточных культурах и тканях животных опубликованы в Organic and Biomolecular Chemistry. Исследование выполняется при поддержке Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда.
В большинстве хирургических операций используются миорелаксанты — препараты для расслабления мышц. Они предотвращают непроизвольное сокращение мускулов и делают их достаточно мягкими и податливыми для работы врача. Эффект достигается за счет того, что миорелаксант блокирует рецепторы в нервных окончаниях, через которые подаются сигналы от мозга к мышцам. То, насколько долго будет продолжаться эта блокада, зависит не только от самого препарата, но и от индивидуальных особенностей пациента. В сложных случаях миорелаксант продолжает действовать на мышцы, участвующие в дыхании, в том числе на диафрагму, которая отделяет грудную полость от брюшной. Из-за этого пациент не начинает дышать сам и может даже умереть, не приходя в сознание. Потому сразу после операций такие препараты необходимо удалять из организма.
READ Раскрыт план Макрона стать самым главным в Европе
Как «противоядие» к самым распространенным миорелаксантам — бромидам рокурония и векурония — в последнее десятилетие применяют препарат сугаммадекс. Это макроцикл, то есть замкнутая в круг крупная молекула. Сугаммадекс получают из гамма-циклодекстрина — полисахарида из восьми остатков глюкозы. На миорелаксант он действует, связывая его по принципу «гость – хозяин»: меньшая молекула оказывается захвачена в полости макроцикла. В составе такого комплекса миорелаксант уже не действует на пациента и свободно выводится через почки. Благодаря этому сугаммадекс восстанавливает проведение нервных импульсов к мышцам и возвращает пациенту способность дышать самостоятельно. Однако у некоторых людей наблюдается повышенная чувствительность или даже непереносимость этого препарата. Кроме того, сугаммадекс очень дорог, что ограничивает его доступность: сегодняшняя цена составляет порядка 1000 евро за инъекцию.
Казанские химики из группы профессора Ивана Стойкова и физиологи из группы кандидата биологических наук Константина Петрова предложили использовать как аналог сугаммадекса производные пиллар[5]арена. Пилларарены — тоже макроциклические органические соединения, образованные из фрагментов гидрохинона, который используется в производстве красителей, лекарств, косметики и других отраслях химической промышленности. Их преимущество заключается в простоте производства и низкой токсичности. В отличие от гамма-циклодекстрина, который можно получить только с примесями, пиллар[5]арен синтезируют в чистом виде, потому он не требует дополнительной очистки.
READ Замглавы Минприроды Логинов покинул свой пост
Химики доказали, что пиллар[5]арен взаимодействует с миорелаксантом бромидом рокурония в воде и образует комплексы «гость – хозяин». Строение комплексов изучили целым спектром физических методов с привлечением квантово-химических расчетов. Токсичность полученного соединения проверили на культурах человеческих клеток легких и печени. И при обработке только производным пиллар[5]арена, и при его комбинации с рокуронием все клетки выжили. Сугаммадекс в таком же тесте оказался более токсичен: под действием его смеси с рокуронием погибли 25% клеток печени и 20% клеток легких.
Финальной стала проверка на диафрагмах, извлеченных из мышей. Сокращение мышц в них возбуждали электрической стимуляцией, затем погружали образцы в миорелаксант. Мышечные сокращения при этом останавливались, и наступала очередь тестируемых препаратов. Эффект сугаммадекса и производного пиллар[5]арена оказался равнозначным: оба вещества снимают нервномышечную блокаду.
READ Трамп отреагировал на отставку министра энергетики США
«Предложенная нами методика позволяет достаточно просто из недорогих исходных реагентов синтезировать аналог сугаммадекса. Потенциальная цена этого препарата может быть в несколько раз ниже. В концентрации 10 мкМ вещество обеспечивает полное снятие нейромышечной блокады, при этом оно нетоксично, — говорит Дмитрий Шурпик, кандидат химических наук, старший научный сотрудник химического института имени А. М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета. — Важно отметить, что необходимость разработки отечественного агента для снятия нейромышечной блокады была предложена академиком РАН физиологом Евгением Никольским, который, к сожалению, скончался в 2018 году. Однако работа в этом направлении была продолжена, и полученные результаты мы посвящаем памяти Евгения Евгеньевича».
