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).

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

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.