Российские ученые создают новые препараты для лечения СПИДа

Ученые Южно-Уральского государственного университета и института органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской Академии наук (ИОХ РАН) исследуют полисераазотистые гетероциклы – органические соединения, которые обладают противовирусным действием и могут быть использованы для лечения СПИДа. В коллаборацию также входят коллеги из университета Цюриха (Швейцария), университетского колледжа Лондона (Великобритания), университета Северной Каролины (США) и университета Восточной Финляндии (Финляндия). Одна из последних научных статей, посвященная исследованию, вышла в журнале Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters (Q1).

Оригинальные гетероциклы дезактивируют вирусы

Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) – тяжелейшее заболевание, вызываемое вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). СПИД – заболевание пока неизлечимое, уничтожить вирус полностью с помощью известных на настоящий момент методов невозможно, но ученые во всем мире работают над созданием препаратов, которые помогут справиться с этой болезнью.

В Южно-Уральском государственном университете в 2015 году совместно с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской Академии наук была создана лаборатория для синтеза оригинальных полисераазотистых гетероциклов и поиска новых соединений с высокой и разнообразной биологической активностью.

«С самого начала наиболее перспективным направлением исследования нам казалось изучение противораковой активности данного класса соединений, однако неожиданно выяснилось, что такого рода соединения могут обладать также высокой и селективной активностью против вируса иммунодефицита кошек, который является ближайшим аналогом вируса иммунодефицита человека», – рассказывает Олег Ракитин, доктор химических наук, профессор.

Учеными было установлено, что соединения разной гетероциклической структуры являются перспективными соединениями для борьбы со СПИДом, что представляет значительную ценность для развития не только химической, но и биологической наук.

«Главным научным результатом наших исследований явилось открытие общего механизма действия синтезированных нами полисераазотистых гетероциклов. Он заключается в том, что полисераазотистые гетероциклы, обладающие высокореакционной связью сера-сера (или сера-селен) могут раскрываться в организме с образованием дитиолов, которые взаимодействуют с атомом цинка как бы вынимая его из молекулы вируса в виде белково-цинк-тиольных комплексов и тем самым дезактивируя его», – поясняет Олег Ракитин.

Следует отметить, что ранее такого рода действия антивирусных препаратов отмечено не было. В ходе работы, среди исследованных соединений были найдены препараты, которые вместе с высокой антивирусной активностью, обладают низкой токсичностью к обычным клеткам. Открытие этого механизма позволило открыть новые классы гетероциклических полисераазотистых соединений в качестве противовирусных препаратов, а также возможность применения этих препаратов для различных вирусных заболеваний, с похожим типом действия.

Рис.: Структуры синтезированных гетероциклических структур, обладающих высокой активностью против СПИДа

Международное сотрудничество для достижения максимального результата

Отличительной особенностью данного исследования является высокая степень коллаборации, при которой удалось соединить вместе одни из лучших групп в мире, работающих в различных областях науки. Так, синтез и доказательство строения новых соединений проходил в совместной лаборатории ИОХ РАН и ЮУрГУ, исследования активности против вируса иммунодефицита кошек в Университете г. Цюриха (Швейцария), исследования механизма действия гетероциклических структур в Университетском Колледже Лондона (Великобритания) и Университете Северной Каролины (США), компьютерное моделирование биологического действия наших соединений в Университете Восточной Финляндии (Финляндия).

Фото: Сотрудники совместной лаборатории «Халькоген-азотных гетероциклов» ЮУрГУ и Института органической химии им. Н.Д. Зелинского

«В последнее время к нашему консорциуму подключилась группа исследователей из Национального Института инфекционных заболеваний (Рио-де-Жанейро, Бразилия), которая исследует препараты против инфекции Sporotrichosis, которая особенно распространена в Бразилии. Следует отметить, что каждая группа использует в своих исследованиях самые современные методы, что позволяет достичь высоких результатов, которые выражаются в многочисленных публикациях в престижных журналах», – подчеркивает Олег Алексеевич.

Результаты исследований представлены академическому сообществу на ряде престижных конференций, в том числе, Американского Химического общества.

В настоящее время исследования находятся на стадии поиска оптимальных структур (с максимальным значением терапевтического индекса) для каждого вида заболеваний. Важность полученных результатов состоит в том, что одни и те же препараты могут быть использованы для разных типов заболеваний (рак, ВИЧ и др.), что делает их разработку интересной в практическом плане. Исследование действия синтезированных ранее соединений будет продолжено для лечения других заболевания со схожим механизмом действия.