Синтезират нови съединения с противоракова активност

Д-р Мария Аргирова е главен асистент в Института по органична химия с Център по фитохимия – БАН. Тя  получи наградата „Еврика“ за постижения в науката за 2024 година. Съвместната награда на фондация „Еврика“ и Съюза на учените в България е за отличната ѝ защита на дисертационен труд на тема „Синтез на 1Н-бензимидазол-2-ил хидразони и изследване на антихелминтното, антинеопластичното и радикал-улавящото им действие“. Тематиката на дисертационния труд е изключително актуална и е свързана с дизайна на фармакологично активни молекули с комбинирано антиоксидантно, антипаразитно и антинеопластично действие като обещаващ  и иновативен подход за търсене на нова ефективна терапия в борбата с раковите заболявания.

Първоначалната идея на Мария Аргирова за кариерно развитие е в сферата на денталната медицина. Кандидатства в Медицинс­кия университет, но както сама казва, биологията винаги е била по-слабата ѝ страна в сравнение с химията. Така се озовава в Химикотехнологичния и металургичен университет, за което изобщо не съжалява. Докато се подготвя за кандидатстудентския изпит в Медицинс­кия университет, открива любовта си към химията, решава много задачи и това ѝ доставя удоволствие.

„Харесваше ми да намирам логиката  в тези главоблъсканици и най-вече в решаването на химически преходи – казва Мария. – Вече на по-късен етап открих красотата чисто визуално в химията, това, което може да се види с просто око по време на самите експерименти – как се получават красиви кристали в процеса на изкристализиране. Много често, когато се получават съединения с различен цвят от изходните – лилави, розови, наистина са много красиви и винаги ги снимам. Говорили сме си с колеги, че учителите в училищата са много заети и природонаучните дисциплини малко се пренебрегват откъм брой часове. Освен това в учебната програма се залага предимно на сухата материя. А трябва да има повече упражнения, за да се правят експерименти, да се види точно красотата на химията от учениците. Известно е, че това, което виждаме с очите, то привлича.“

Д-р Мария Аргирова е научен ръководител на три дипломантки,

като две от тях успешно завършват висшето си образование. След успешната защита на дисертационния си труд тя продължава да получава нови съединения. Идеята е да се получат съединения, които досега не са описани в литературата, и да бъдат публикувани. В хода на научната разработка, за която е удостоена с наградата „Еврика“, получава 40 съединения. 37 от тях досега не са описани в литературата. Заедно със своите колеги тя публикува в научни списания. Остава да се подготвят още една-две публикации, в които да се опише и останалата част от новите съединения.

Едно от тях е за лечение на язва и медицинс­кото му наименование е инхибитор на протонна помпа. Известно е от научната литература, че от много години се правят изследвания с този бензимидазолов  фрагмент. Знае се, че е активен, и затова учените започват една структурна модификация, за да се добавят допълнителни заместители. И така, освен да се получат тези нови съединения, да се повиши и дадената активност, върху която е фокусирана групата – в случая, върху противораковата активност. Обогатява се самата молекула, но пак е на базата на този фрагмент. И вече те биват изследвани за дадена активност.

„Като пак казвам, вече сме направили оценка на базата на научните статии и знаем, че има такива синтезирани бензимидазолови производни – подчертава младата изследователка. – Те проявяват много, много активности – антибактериална, аналгетична, антиоксидантна. И вече решаваме чисто химически как да го модифицираме, за да направим

нови съединения, различни от тези, които вече са публикувани.

После могат да се доразширят панели, примерно на туморни клетъчни линии. В дисертацията са включени само две туморни клетъчни линии – от рак на гърдата и миелоидна хронична левкемия. В скорошните статии, които излязоха, има още една туморна клетъчна линия от рак на гърдата и този панел може да се доразшири на клетъчни линии, за да се определи точно кои съединения са най-активни. Миналата година спечелихме проект от Фонд „Научни изследвания“ за онкоболни от левкемия, при който отново част от тези съединения от дисертацията могат да се изследват върху кръв от хора с левкемия. Което е пак една стъпка напред. Следващата стъпка са вече инвиво изследванията, които са върху даден организъм – плъхове, риби.“

Досега тези изследвания са проведени инвитро. Освен съединения с противоракова активност учените търсят и производни, проявяващи антипаразитна активност, особено върху паразита трихинела спиралис, който може да бъде открит в свинско месо, ако то не е достатъчно добре обработено термично. Активността на съединението е по-добра в сравнение с тази на утвърдени лекарствени средства. Тогава се преминава към антипаразитни лекарствени средства, които също са на базата на бензимидазоловия фрагмент.

Крайната цел на специалистите в област­та на медицинската химия

е полученото ново съединение да стане утвърдено лекарствено средство. Независимо дали е противораково, дали е антиоксидантно. Но това отнема много години. Защото освен да се синтезира едно съединение, то трябва да мине през няколко етапа, през няколко междинни производни, а това отнема години. Отделно в т.нар. предклиники се правят изследвания за мутагенност. После се определя леталната доза. И от тези хиляди съединения накрая се стига до едно, което има дадена фармакологична активност и може да се прилага в медицината.

Много важно е как и по какъв начин дадено съединение ще взаимодейства с т.нар. биологични мишени –  това са протеини или ензими в човешкия организъм, за да окаже дадената фармакологична активност. И поради тази причина е от ключово значение да се изследва точно този механизъм на действие, наричан механизъм на действие на производните, подчертава д-р Аргирова.

„Така да се каже, сме загатнали или поне сме започнали изследването на този вероятен механизъм на действие на нашите съединения с дадената биологична мишена или биологична цел, по който механизъм тези съединения биха проявили действието си в човешкия организъм – казва тя. – В дисертацията сме приложили инвитро метод и компютърни изчисления, с които се правят симулации. Което също е много важно, защото съществена част от самата дисертация е свързана с компютърни изчисления. Сега продължаваме да модифицираме тези съединения, така да го кажа, за да повишим противораковата активност. И това е свързано с този нов проект с онкоболните от левкемия. Получаваме на база на тези съединения, които вече съм синтезирала в хода на дисертационния труд, малко ги оптимизираме и получаваме отново нови съединения. Сигурни сме, че са нови, защото сме направили литературна справка. И те ще бъдат изследвани инвитро върху няколко туморни клетъчни линии и върху кръвта от онкоболни хора. Работата, може да се каже, че продължава.“

База данни за реставратори

Извън синтезирането на новия съединения д-р Аргирова работи и по други теми. В Института по органична химия с Център по фитохимия от много години се работи активно, заедно с археолози и реставратори от Националната художествена академия и от Археологическия музей на БАН за опазване на културното наследст­во на България.

„Когато специалистите реставрират дадени реални обекти, например в Рилския манастир, самите стенописи са изографисани с различни бои, т.е. пигменти – обяснява д-р Аргирова. – Успяваме да им помогнем да се определи какъв е пигментът и къде има свързвател, чиято роля е да задържи самия стенопис на стената. И това става чрез инфрачервена спектроскопия. Има и други химически методи и анализи, но просто нашата група се занимава с тази спектроскопия. През годините при изпълнение на много проекти, финансирани от Фонд „Научни изследвания“, сме създали база данни с референтни пигменти, смеси, където реставраторите могат да влязат, тя е с отворен достъп, и да разгледат дадения пигмент. Има кратко описание какво представлява чисто химически пигментът, после историческа информация, има спектри. Това им помага при реставрацията. И другото много важно е, че методът е сравнително недеструктивен, т.е. за тях е важно самата проба да не се унищожи, а това при нашите методи просто не се налага.“

Свързани статии:

Когато правиш всичко със сърце: Педагози и ученици от СУ „Вичо Грънчаров“ в Горна Оряховица се вдъхновяват взаимно Учени мерят красотата на залеза Тайните на Вселената Съхраняват данни в квантови холограми