Jekaterīna Ivanova ir OSI Lietderīgās ķīmijas grupas vadošā pētniece, kura konstruē un sintezē molekulas, kas nākotnē varētu kļūt par pretvēža medikamentiem.
Neskatoties uz to, ka pastāv vairākas pieejas ļaundabīgo audzēju ārstēšanā, augstie saslimstības un letalitātes rādītāji joprojām liek meklēt jaunus risinājumus vēža ārstēšanai. Saskaņā ar Pasaules Veselības Organizācijas datiem, 2020. gadā vēzi diagnosticēja 19 miljoniem iedzīvotāju, savukārt 10 miljoniem – tas beidzās letāli.
Pētot vēža šūnas, novērojams, ka to pH (starpšūnu telpā) ir zemāks nekā veselajās šūnās, t.i., vēža skartajās šūnās ir skābāka vide. Šūnu vides skābums ir viens no faktoriem, kas ietekmē to izdzīvošanu un vairošanos. Mūsu organismā par šūnu pH regulēšanu ir atbildīgi enzīmi – ogļskābes anhidrāzes (CA). Pašlaik ir zināmi 15 dažādi cilvēka ogļskābes anhidrāžu veidi un katrs no tiem ir sastopams dažādos audos un orgānos. Vēža šūnās pārsvarā sastopami divas ogļskābes anhidrāžu veidi – IX un XII. Nomācot tieši šo konkrēto enzīmu darbību būtu iespējams panākt, ka slimās šūnas vairs nevairojas un iet bojā.
Latvijas Organiskās sintēzes institūta jaunā zinātniece Jekaterīna Ivanova nodarbojas ar tādu savienojumu sintēzi, kas selektīvi iedarbotos un nomāktu vēža šūnās esošos enzīmus, un nākotnē varētu kļūt par prevēža medikamentiem. Selektivitāte ir šī pētījuma atslēgas vārds, jo visas organismā esošās ogļskābes anhidrāzes savstarpēji ir ļoti līdzīgas un konstruēt ķīmisku savienojumu, kas iedarbotos tikai uz vēža šūnās esošajām anhidrāzēm, ir izaicinoši, taču ne neiespējami. Prof. Raivja Žalubovska grupā, kurā strādā arī Jekaterīna, jau ir atklāti savienojumi, kas nomāc krūts un plaušu vēža šūnu ogļskābes anhidrāžu darbību, neietekmējot veselās šūnas un līdz ar to organisma funkcijas kopumā.
Jekaterīna savā pēcdoktorantūras projektā attīsta šo savienojumu izpēti un veic strukturālas izmaiņas, lai vēl vairāk uzlabotu to efektivitāti un samazinātu potenciālās blaknes. Pateicoties tam, ka ir zināmas un pieejamas vairāku ogļskābes anhidrāžu 3D struktūras, ar datormodelēšanas palīdzību iespējams konstruēt tādus savienojumus, kas iedarbotos uz enzīma aktīvajām vietām jeb, salīdzinot ar klasisko atslēgas-slēdzenes principu, atrastu piemērotu atslēgu. Taču pagaidām teorētiskais modelis nav pilnīgs un tas vēl jāpilnveido, vispirms datora ieteiktos savienojumus sintezējot un tad pārbaudot ar dažādām analīzes metodēm.
Sadarbojoties ar prof. Kaspara Tāra grupu (Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrs) Jekaterīnas sintezētie savienojumi tiek kristalizēti kopā ar enzīmiem. Tādējādi labāk ir saprotama enzīma uzbūve un mijiedarbība ar dažādiem savienojumiem. Un tālāk, jau balstoties uz šiem datiem, var spriest par to, kurš enzīma reģions ir atbildīgs par selektivitāti. Paralēli visām jaunsintezētajām vielām tiek noteikta arī bioloģiskā aktivitāte jeb tas, cik lielā mērā jaunais savienojums nomāc vēža šūnās esošo anhidrāžu darbību. Šie pētījumi savukārt tiek veikti sadarbojoties ar vienu no vadošajiem pētniekiem ogļskābes anhidrāžu jomā – prof. C. T. Supurānu (C. T. Supuran) Florences Universitātē.
Pētījums top pateicoties pēcdoktorantūras pētniecības atbalsta projektam Nr. 1.1.1.2/VIAA/3/19/576 “Jauni metaloenzīmu inhibitori kā pretvēža vielas”.
