В КФУ создают органоминеральные комплексы с пробиотической и противоопухолевой активностью

Научная разработка поддержана грантом Российского научного фонда.

Междисциплинарный проект ученых Казанского федерального университета «Органоминеральные комплексы с пробиотической и противоопухолевой активностью для восстановления микробиоты и поддержания здоровья кишечника» победил в конкурсе Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Всего в этом году в число победителей этого конкурса вошли семь проектов ученых КФУ.

Руководитель проекта, заведующая кафедрой микробиологии Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Ольга Ильинская отметила, что в этом году в секцию «Биология» этого конкурса было подано больше 400 заявок. Выиграли 49 проектов, два – из КФУ.

«Суть нашего проекта в том, чтобы показать, действительно ли пробиотики (полезные бактерии) и полезные метаболиты, которые называются пребиотиками, сорбируясь на эпителии кишечника, улучшают состояние кишечной микрофлоры, – говорит Ольга Николаевна. – На сегодняшний день научные работы основаны, как правило, на исследовании микробиома в фекалиях. Этого недостаточно, чтобы делать серьезные выводы. Чтобы более детально изучить проблему, необходимо исследовать образцы пристеночной ткани кишечника. У человека этого сделать нельзя. Мы будем проводить опыты на лабораторных животных и планируем проанализировать как фекалии, так и метагеном пристеночных биоптатов кишечника».

Пробиотические бактерии, а также пребиотики ученые КФУ иммобилизуют на минеральном носителе – цеолите.

«Это необходимо, чтобы препараты попадали в организм постепенно, поэтапно, – объясняет профессор О. Ильинская. – В желудочно-кишечном тракте – кислая среда, в которой они могут погибнуть. Нам предстоит сделать так, чтобы они выжили. Медленное, пролонгированное высвобождение целевых препаратов из носителя (цеолита) – это очень хитрая проблема, которую нам совместными усилиями предстоит решить».

Доктор биологических наук О. Ильинская добавила, что цеолиты – отличные сорбенты, поглощающие тяжелые металлы, свободные радикалы и что богатые месторождения минералов группы цеолитов есть в Дрожжановском районе Республики Татарстан. Сейчас эти минералы активно используются в сельском хозяйстве для повышения плодородия почв, а также в животноводстве.

«В данный момент мы сравниваем образцы цеолитов, которые нам предоставили наши геологи, характеризуем их по элементному составу, по размеру пор, – рассказывает заведующая кафедрой микробиологии. – Мы уже загружали в них бактерии и смотрели их выживаемость. Пребиотики – это молекулы, они проникают в микропоры. Бактерии (пробиотики) покрупнее, они размещаются в соединенных порах, так называемых «окнах», которые есть в минерале. На сегодняшний день мы установили, что они способны выживать в минерале порядка 11 месяцев».

В рамках этого проекта ученые будут также исследовать, как будет вести себя в организме разрабатываемые учеными кафедры микробиологии ИФМИБ КФУ противоопухолевые препараты на основе ферментов рибонуклеаз.

«Рибонуклеазы мы тоже будем помещать в носитель (цеолит) и смотреть сохранность их каталитической активности в желудочно-кишечном тракте. Выясним, как препараты «выживают» в жидкостях желудочно-кишечного тракта. То, что ряд рибонуклеаз обладает противоопухолевой активностью, мы уже показали раньше на различных линиях опухолевых клеток в лабораторных условиях, – объясняет О. Ильинская. – Важно, что цеолит способен сорбировать свободные радикалы, которые образуются при химио- и радиотерапии, и токсические метаболиты. Минералы не перевариваются, и поэтому цеолит будет выводиться из организма, а целевой фермент, высвободившись, начнет действовать».

По словам О. Ильинской, если препарат покажет свою эффективность, его можно будет использовать для сочетанной терапии при онкологических заболеваниях. А препараты с пробиотиками помогут восстановить микрофлору кишечника после антибиотикотерапии.

Профессор акцентировала внимание, что исследование междисциплинарное – на стыке микробиологии, геологии и физиологии животных, поэтому в нем задействованы ученые, в основном молодые, из ИФМиБ и ИГиНГТ.

Проект рассчитан на три года. На сегодняшний день у представителей научной группы проекта опубликовано несколько научных статей, в которых представлены результаты, доказывающие перспективность проводимых исследований.