Потенциальная противоопухолевая активность нового алкалоида растительного происхождения, выделенного из Petasites hybridus (L.), in silico и in vitro

Введение. В основе некоторых цитостатиков лежат продукты растительного происхождения. Разработка новых противоопухолевых средств на основе метаболитов растений является перспективным и актуальным направлением в онкологии. Ранее путем экстракции из корневищ белокопытника гибридного (Petasites hybridus (L.)) мы получили соединение, которое расшифровано и идентифицировано как индольный алкалоид P1, близкий по строению к коринану.

Цель исследования – определение возможности связывания алкалоида, выделенного из Petasites hybridus (L.), с молекулярными мишенями, обусловливающими канцерогенез и опухолевый рост, оценка его действия на состояние культур опухолевых и нормальных клеток.

Материалы и методы. исследование проведено in silico методом молекулярного докинга и in vitro культуральными методами. Молекулярный докинг алкалоида Р1 с рецепторами эпидермального фактора роста (EGFR), тромбоцитарного фактора роста (PDGFR), MET, MRP2 и NOX4 выполнен с использованием программного обеспечения AutoDock Vina 4.0. Сетка области докинга построена в программе AutoDockTools 1.5.7. культуральные исследования проводили на культуре опухолевых высокоэкспрессирующих EGFR (Н1299) и неопухолевых (нормальные фибробласты легкого) клеток человека. клетки культивировали с различными концентрациями алкалоида, их жизнеспособность оценивали с помощью ХТТ-теста и метода прямого подсчета живых и погибших клеток.

Результаты. Максимальный показатель энергии связывания Р1 с молекулярными мишенями получен для МеТ (–8,6 ккал/моль), минимальный – для NOX4 (–5,9 ккал/моль). Энергия связывания Р1 с EGFR составила –6,4; с PDGFR –7,2; с MRP2 –6,3 ккал/моль. Связывание Р1 происходило с аминокислотными остатками активных центров большинства исследованных рецепторов.

Алкалоид Р1 способен подавлять рост культуры аденокарциномы легкого Н1299 в широком диапазоне концентраций более активно, чем в культуре нормальных фибробластов легкого: концентрация полумаксимального ингибирования Р1 составила 127,24 и 256,29 мкмоль/л соответственно. Максимальные различия количества погибших клеток линии Н1299 по сравнению с фибробластами наблюдались при концентрациях алкалоида 21,7–87 мкмоль/л, однако, несмотря на признаки нарушения митоза в виде наличия крупноядерных и многоядерных клеток культуры Н1299 при действии алкалоида, митотический индекс не менялся.

Заключение. Алкалоид, выделенный из белокопытника гибридного, способен связываться с мишенями, опосредующими опухолевый рост, повреждает клетки культуры аденокарциномы легкого Н1299. В связи с этим необходимы дальнейшие исследования его возможного противоопухолевого действия на моделях in vitro и in vivo.