Морские природные продукты: долгий путь к открытию лекарств

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сотрудничество между научно-исследовательскими институтами Южной Кореи и Тихоокеанским институтом биоорганической химии имени Г.Б. Елякова (ТИБОХ) в России началось 30 лет назад, в 1993 году. С тех пор мы активно ведем исследования в области морской биотехнологии и фармацевтики. На протяжении почти 20 лет это успешное партнерство возглавлял выдающийся “дирижер” профессор Валентин Стоник, сформировавший изысканный гармоничный “оркестр”, который мы назвали KORUS MUSIC (Korea-Russia collaboration for Marine Unlimitedre Sources for Innovation and Creation). Цель данной обзорной статьи – рассказать об истории создания KORUS MUSIC и отметить значительные успехи, достигнутые в ходе наших совместных исследований, а также наметить планы нашего дальнейшего сотрудничества и совместных усилий на ближайшие 20 лет.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Хен Кю Ким

Центр сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, Центр морской терапии, Медицинский колледж, Университет Индже; Факультет медицинских наук и технологий, Высшая школа Университета Индже; Кафедра физиологии, Медицинский колледж, Университет Индже

Email: estrus74@gmail.com

PhD, Professor, Professor, Professor

КНДР, Пусан, 614-735; Пусан, 614-735; Пусан, 614-735

Мария Виктория Фейт В. Гарсия

Центр сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, Центр морской терапии, Медицинский колледж, Университет Индже; Факультет медицинских наук и технологий, Высшая школа Университета Индже

Email: victoriafaith.garcia@gmail.com

доктор философии, докторант-исследователь, докторант, научный сотрудник

КНДР, Пусан, 614-735; Пусан, 614-735

Наталья Михайловна Шепетова

Тихоокеанский институт биоорганической химии имени Г.Б. Елякова ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: piboc@bk.ru

помощник директора по международным связям

КНДР, Владивосток

Джин Хан

Центр сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, Центр морской терапии, Медицинский колледж, Университет Индже; Факультет медицинских наук и технологий, Высшая школа Университета Индже; Кафедра физиологии, Медицинский колледж, Университет Индже

Email: phyhanj@inje.ac.kr

доктор медицины, доктор философии, профессор, директор, профессор, профессор

КНДР, Пусан, 614-735; Пусан, 614-735; Пусан, 614-735

Список литературы

  1. Banerjee P., Mandhare A., Bagalkote V. Marine natural products as source of new drugs: an updated patent review (July 2018–July 2021) // Expert Opinion on Therapeutic Patents. 2022. Vol. 32, N. 3. P. 317–363.
  2. Sigwart J. D., Blasiak R., Jaspars M., Jouffray J.-B., Tasdemir D., Unlocking the potential of marine biodiscovery // Nat. Prod. Reports. 2021. Vol. 38, N. 7. P. 1235–1242.
  3. Rotter A., Bacu A., Barbier M., Bertoni F., Bones A. M., Cancela, M.L., Carlsson J., Carvalho, M.F., Cegłowska M., Dalay M. C. A new network for the advancement of marine biotechnology in Europe and beyond // Front. Mar. Sci. 2020. Vol. 7. Art. 278. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00278.
  4. Haque N., Parveen S., Tang T., Wei J., Huang Z. Marine natural products in clinical use // Mar. Drugs. 2022. Vol. 20, N. 8. Art. 528 [1–40].
  5. Donia M., Hamann M. T. Marine natural products and their potential applications as anti-infective agents // Lancet Infect. Diseas. 2003. Vol. 3, N. 6. P. 338–348.
  6. Jeong S. H., Kim H. K., Song I. S., Lee S. J., Ko K. S., Rhee B. D., Kim N., Mishchenko N. P., Fedoryev S. A., Stonik, V.A., Han J. Echinochrome A protects mitochondrial function in cardiomyocytes against cardiotoxic drugs // Mar. Drugs. 2014. Vol. 12, N. 5. P. 2922–2936.
  7. Jeong S. H., Kim H. K., Song I. S., Noh S. J., Marquez J., Ko K. S., Rhee B. D., Kim N., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J. Echinochrome a increases mitochondrial mass and function by modulating mitochondrial biogenesis regulatory genes // Mar. Drugs. 2014. Vol. 12, N. 8. P. 4602–4615.
  8. Lee S. R., Pronto J. R., Sarankhuu B. E., Ko K. S., Rhee B. D., Kim N., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J. Acetylcholinesterase inhibitory activity of pigment echinochrome A from sea urchin Scaphechinus mirabilis // Mar. Drugs. 2014. Vol. 12, N. 6. P. 3560–3573.
  9. Kim H. K., Youm J. B., Jeong S. H., Lee S. R., Song I. S., Ko T. H., Pronto J. R., Ko K. S., Rhee B. D., Kim N., Nilius B., Mischchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J. Echinochrome A regulates phosphorylation of phospholamban Ser16 and Thr17 suppressing cardiac SERCA2A Ca²⁺ reuptake // Pflugers Arch. 2015. Vol. 467, N. 10. P. 2151–2163.
  10. Shubina L. K., Makarieva T. N., Yashunsky D. V., Nifantiev N. E., Denisenko V. A., Dmitrenok, P.S., Dyshlovoy S. A., Fedorov S. N., Krasokhin V. B., Jeong S. H., Han J., Stonik V. A. Pyridine nucleosides neopetrosides A and B from a marine Neopetrosia sp. sponge. Synthesis of neopetroside A and its β-riboside fnalogue // J. Nat. Prod. 2015. Vol. 78, N. 6. P. 1383–1389.
  11. Seo D. Y., McGregor R.A., Noh S. J., Choi S. J., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J. Echinochrome A improves exercise capacity during short-term endurance training in rats // Mar. Drugs. 2015. Vol. 13, N. 9. P. 5722–5731.
  12. Yoon C. S., Kim H. K., Mishchenko N. P., Vasileva E. A., Fedoreyev, S.A., Stonik V. A., Han J. Spinochrome D attenuates doxorubicin-induced cardiomyocyte death via improving glutathione metabolism and attenuating oxidative stress // Mar. Drugs. 2018. Vol. 17, N. 1. Art. 2 [1–20].
  13. Kim H. K., Cho S. W., Heo H. J., Jeong S. H., Kim M., Ko K. S., Rhee B. D., Mishchenko N. P., Vasileva E. A., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J. A novel atypical PKC-Iota inhibitor, echinochrome A, enhances cardiomyocyte differentiation from mouse embryonic stem cells // Mar. Drugs. 2018. Vol. 16, No. 6. Art. 192 [1–14].
  14. Yoon C. S., Kim H. K., Mishchenko N. P., Vasileva E. A., Fedoreyev S. A., Shestak O. P., Balaneva N. N., Novikov V. L., Stonik V. A., Han J. The protective effects of echinochrome A structural analogs against oxiative stress and doxorubicin in AC16 cardiomyocytes // Mol. Cell. Toxicol. 2019. Vol. 15. P. 407–414.
  15. Park J. H., Lee N. K., Lim H. J., Mazumder S., Rethineswaran K. V., Kim Y. J., Jang, W. B.; Ji S. T., Kang S., Kim D. Y., Van L. T.H., Giang L. T.T., Kim D. H., Ha J. S., Yun J., Kim H., Han J., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Vasileva E. A., Kwon S. M., Baek S. H. Therapeutic cell protective role of histochrome under oxidative stress in human cardiac progenitor cells // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17, N. 6. Art. 368 [1–15].
  16. Kim R., Hur D., Kim H. K., Han J., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Chang W. Echinochrome A attenuates cerebral ischemic injury through regulation of cell survival after middle cerebral artery occlusion in rat // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17, N. 9. Art. 501 [1–8].
  17. Oh S. J., Seo Y., Ahn J. S., Shin Y. Y., Yang J. W., Kim H. K., Han J., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Kim H. S. Echinochrome A reduces colitis in mice and induces in vitro generation of regulatory immune cells // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17. N. 11. Art. 622 [1–10].
  18. Park G. B., Kim M. J., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J., Lee H. S., Kim D., Jeong J. Y. Echinochrome A promotes ex vivo expansion of peripheral blood-derived CD34(+) cells, potentially through downregulation of ROS production and activation of the Src-Lyn-p110δ pathway // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17, N. 9. Art. 526 [1–14].
  19. Kim J. M., Kim J. H., Shin S. C., Park G. C., Kim H. S., Kim K., Kim H. K., Han J., Mishchenko N. P., Vasileva E. A., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Lee B. J. The protective effect of echinochrome A on extracellular matrix of vocal folds in ovariectomized rats // Mar. Drugs. 2020. Vol. 18, N. 2. Art. 77 [1–15].
  20. Yun H. R., Ahn S. W., Seol B., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J., Ko K. S., Rhee B. D., Seol J. E., Kim H. K. Echinochrome A treatment alleviates atopic dermatitis-like skin lesions in NC/Nga mice via IL-4 and IL-13 suppression // Mar. Drugs. 2021. V. 19, N. 11 Art. 622 [1–11].
  21. Seol J. E., Ahn S. W., Seol B., Yun H. R., Park N., Kim H. K., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Han J. Echinochrome A protects against ultraviolet B-induced photoaging by lowering collagen degradation and inflammatory cell infiltration in hairless mice // Mar. Drugs. 2021. Vol. 19, N. 10. Art. 550 [1–13].
  22. Park G. T., Yoon J. W., Yoo S. B., Song Y. C., Song P., Kim H. K., Han J., Bae S. J., Ha K. T., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Kim M. B., Kim J. H. Echinochrome A treatment alleviates fibrosis and inflammation in bleomycin-induced scleroderma // Mar. Drugs. 2021. Vol. 19, N. 5. Art. 237 [1–11].
  23. Kim H. K., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Han J., Multifaceted clinical effects of echinochrome // Mar. Drugs. 2021. Vol. 19, N. 8. Art. 412 [1–16].
  24. Song B. W., Kim S., Kim R., Jeong S., Moon H., Kim H., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Lee M. Y., Kim J., Kim H. K., Han J., Chang W. Regulation of inflammation-mediated endothelial to mesenchymal transition with echinochrome A for improving myocardial dysfunction // Mar. Drugs. 2022. Vol. 20, N. 12. Art. 756 [1–17].
  25. Choi M. R., Lee H., Kim H. K., Han J., Seol J. E., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Ju W. S., Kim D. J., Lee S. R., Echinochrome A inhibits melanogenesis in B16F10 cells by downregulating CREB signaling // Mar. Drugs. 2022. Vol. 20, N. 9. Art. 555 [1–12].
  26. Ahn J. S., Shin Y. Y., Oh S. J., Song M. H., Kang M. J., Park S. Y., Nguyen P. T., Nguyen, D. K., Kim H. K., Han J., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Seo Y., Lee B. C., Kim H. S. Implication of echinochrome A in the plasticity and damage of intestinal epithelium // Mar Drugs. 2022, No. 20, N. 11. Art. 715 [1–14].
  27. Kim J. M., Shin S. C., Cheon Y. I., Kim H. S., Park G. C., Kim H. K., Han J., Seol J. E., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Lee B. J., Effect of echinochrome A on submandibular gland dysfunction in ovariectomized rats // Mar. Drugs. 2022. Vol. 20, N. 12. Art. 729 [1–14].
  28. Tang X., Nishimura A., Ariyoshi K., Nishiyama K., Kato Y., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Kim H. K., Han J., Kanda Y., Umezawa K., Urano Y., Akaike T., Nishida M. Echinochrome prevents sulfide catabolism-associated chronic heart failure after myocardial infarction in mice // Mar. Drugs. 2023. Vol. 21, N. 1. Art. 52 [1–17].
  29. Han D. G., Kwak J., Choi E., Seo S. W., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Kim H. K., Han J., Byun J. H., Jung I. H., Yun H., Yoon I. S. Physicochemical characterization and phase II metabolic profiling of echinochrome A, a bioactive constituent from sea urchin, and its physiologically based pharmacokinetic modeling in rats and humans // Biomed. Pharmacother. 2023. Vol. 162. Art. 114589 [1–16].
  30. Kim S. E., Chung E. D.S., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Kim H. K., Nam J. H., Kim S. J. Multiple effects of echinochrome A on selected ion channels implicated in skin physiology // Mar. Drugs. 2023. Vol. 21, No. 2. Art. 78 [1–16]
  31. Pham T. K., Nguyen T. H.T., Yun H. R., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Vu T. T., Nguyen H. Q., Cho S. W., Kim H. K., Han J. Echinochrome A prevents diabetic nephropathy by inhibiting the PKC-iota pathway and enhancing renal mitochondrial function in db/db mice // Mar. Drugs. 2023. Vol. 21, N. 4. Art. 222 [1–15].
  32. Jin J. O., Shastina V. V., Shin S. W., Xu Q., Park J. I., Rasskazov V. A., Avilov S. A., Fedorov, S.N., Stonik V. A., Kwak J. Y., Differential effects of triterpene glycosides, frondoside A and cucumarioside A2-2 isolated from sea cucumbers on caspase activation and apoptosis of human leukemia cells // FEBS Lett. 2009. Vol. 583, N. 4. P. 697–702.
  33. Park J. I., Bae H. R., Kim C. G., Stonik V. A., Kwak J. Y., Relationships between chemical structures and functions of triterpene glycosides isolated from sea cucumbers // Front. Chem. 2014. Vol. 2. Art. 77 [1–14].
  34. Yun S. H., Park E. S., Shin, S.W., Na Y. W., Han J. Y., Jeong J. S., Shastina V. V., Stonik V. A., Park J. I., Kwak J. Y. Stichoposide C induces apoptosis through the generation of ceramide in leukemia and colorectal cancer cells and shows in vivo antitumor activity // Clin. Cancer Res. 2012. Vol. 18, N. 21. P. 5934–5948.
  35. Yun S. H., Park E. S., Shin S. W., Ju M. H.; Han, J.Y., Jeong J. S., Kim S. H., Stonik V. A., Kwak J. Y., Park J. I. By activating Fas/ceramide synthase 6/p38 kinase in lipid rafts, stichoposide D inhibits growth of leukemia xenografts // Oncotarget. 2015. Vol. 6, N. 29. P. 27596–27612.
  36. Yun S. H., Sim E. H., Han S. H., Kim T. R., Ju M. H., Han J. Y., Jeong J. S., Kim S. H., Silchenko A. S., Stonik V. A., Park J. I. In vitro and in vivo anti-leukemic effects of cladoloside C2 are mediated by activation of Fas/ceramide synthase 6/p38 kinase/c-Jun NH2-terminal kinase/caspase-8 // Oncotarget. 2018 Vol. 9, N. 1. P. 495–511.
  37. Cui H., Liu J., Vasileva E. A., Mishchenko N. P., Fedoreyev S. A., Stonik V. A., Zhang, Y., Echinochrome A reverses kidney abnormality and reduces blood pressure in a rat model of preeclampsia // Mar. Drugs. 2022. Vol. 20, N. 11. Art. 722 [1–13].
  38. Daniotti S., Re I. Marine biotechnology: challenges and development market trends for the enhancement of biotic resources in industrial pharmaceutical and food applications. A statistical analysis of scientific literature and business models // Mar. Drugs. 2021. Vol. 19. N. 2. Art. 61 [1–35].
  39. Lindequist U. Marine-derived pharmaceuticals–challenges and opportunities // Biomol. Ther. 2016. Vol. 24, N. 6. 561–571.
  40. OECD, Marine Biotechnology and the Bioeconomy. Paris: OECD, 2012.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Профессор Валентин Стоник, научный руководитель Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской академии наук

Скачать (163KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Хронология публикаций, патентов и симпозиумов KORUS за годы исследований и дружбы, 2005-2013. Изображения предоставлены Biorender.com. Использование изображений регулируется условиями академической лицензии BioRender

Скачать (288KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Хронология публикаций, патентов и симпозиумов KORUS, 2014-2019 гг. Изображения предоставлены Biorender.com. Использование изображений регулируется условиями академической лицензии BioRender

Скачать (816KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение публикаций по областям медицины в рамках сотрудничества KORUS, 2014-2023 гг.

Скачать (166KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Профессор. Присоединяйтесь к корейской команде, в которую входит доктор Квак из Университета Аджу, работающий над морскими тритерпеновыми гликозидами

Скачать (613KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Доктор Хваюн Юн из Пусанского национального университета руководит физико-химическим исследованием для характеристики каждого

Скачать (784KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Эхинохром А - это универсальное соединение, которое обладает потенциалом для лечения различных заболеваний с помощью различных механизмов и методов лечения. Изображения предоставлены Biorender.com. Использование изображений регулируется условиями академической лицензии BioRender

Скачать (888KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Профессор Джи-Ен Чжон из Медицинского колледжа Университета Косин руководил гематологическим исследованием EchA

Скачать (869KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Доктор Бен Чжун Ли из Пусанского национального университета руководит исследованием каждого применения в оториноларингологии

Скачать (546KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Доктор Иньхуа Чжан из Сеульского национального университета возглавляет исследования EchA, посвященные гинекологии

Скачать (683KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Доктор Хен Сик Ким из Пусанского национального университета руководит исследованиями в области гастроэнтерологии

Скачать (716KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Профессор Хен Кю Ким из Университета Индже исследовал каждую группу А при диабетической нефропатии 2-го типа

Скачать (742KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Профессор Ву Чул Чанг из Пусанского национального университета изучает неврологические преимущества каждого из

Скачать (614KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Доктор Чон Ын Соль из Университета Индже в Пусане, больница Пайк, провела исследование фотостарения и эхо-А

Скачать (345KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Доктор Санг-Рей Ли из Университета Индже в Пусане, больница Пайк, определила влияние Эхо-сигнала на меланогенез

Скачать (562KB)
Метаданные
17. На фиг. 16. Профессор Дже-Хо Ким Пусанского национального университета определили влияние каждой в склеродермия

Скачать (422KB)
Метаданные
18. Рис. 17. Профессор Сон Чжун Ким исследовал влияние EchA на ионные каналы в физиологии кожи

Скачать (519KB)
Метаданные
19. Рис. 18. Профессор Цзинь Хан из Университета Индже руководит исследованиями по ЭХА, связанным с сердечно-сосудистыми заболеваниями и физиологическими изменениями.

Скачать (562KB)
Метаданные
20. Рис. 19. Доктор Санг Хонг Бэк из Сеульской больницы Святой Марии Католического университета Кореи определил влияние Echa на клетки-предшественники сердца

Скачать (704KB)
Метаданные
21. Рис. 20. Доктор Чанг Шин Юн из Университета Индже изучал кардиопротекторный эффект SpD

Скачать (592KB)
Метаданные
22. Рис. 21. Доктор Дэ Юн Со руководит исследованием влияния каждого из них на физическую работоспособность.

Скачать (514KB)
Метаданные
23. Рис. 22. Доктора медицинских наук Николай Евгеньевич Нифантьев, Валентин Александрович Стоник и Татьяна Николаевна Макарьева совместно работали над проектом NPS A

Скачать (784KB)
Метаданные
24. Дополнительные материалы
Скачать (35KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024