Российские ученые вместе с коллегами из США и Италии создали прототип препарата, способный полностью уничтожить вирус иммунодефицита человека, а не просто перевести его в хроническую форму, как это обычно происходит при использовании современных лекарственных средств. Причем новое лекарство убивает вирус иммунодефицита человека в его логове ― нейронах головного мозга, проникая сквозь гематоэнцефалический барьер. Авторы работы ― ученые лаборатории биомедицинской химии ФИЦ Биотехнологии РАН, Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле и итальянского Университета Кальяри. Исследование опубликовано на страницах Journal of Medicinal Chemistry.
На сегодняшний день ВИЧ по-прежнему остается одной из основных проблем глобального общественного здравоохранения: вирус унес более 40 млн человеческих жизней, передача инфекции продолжается во всем мире. На текущий момент не существует метода вылечить ВИЧ-инфекцию. Новый препарат химиков ФИЦ Биотехнологии РАН и зарубежных партнеров может приблизить человечество к полному избавлению от ВИЧ-инфекции с минимальными побочными эффектами.
Итак, в чем же заключается суть исследования? Для подавления работы вирусного фермента ученые предложили новое поколение ненуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ. Молекула, синтезированная российскими учеными, станет основой нового препарата ― она способна проникать в нейроны сквозь гематоэнцефалический барьер, уничтожать там вирус и блокировать обратную транскриптазу ВИЧ ― фермента, отвечающего за размножение вируса. При этом экспериментальная молекула полностью безопасна для нейронов.
«Обратная транскриптаза — это фермент, который позволяет вирусам создавать собственные копии внутри клетки. С его помощью такие вирусы, как ВИЧ или вирус гепатита B, у которых наследственная информация содержится в виде РНК, переводят ее в ДНК, чтобы превратить зараженную клетку в фабрику по производству новых вирусов. Ингибиторы обратной транскриптазы подавляют синтез новых вирусных частиц. Поэтому такие разработки занимают важнейшее место в антиретровирусной терапии», — комментирует соведущий автор работы Вадим Макаров, доктор фармацевтических наук, заведующий лабораторией биомедицинской химии ФИЦ Биотехнологии РАН.
Пока существует два типа ингибиторов обратной транскриптазы, которые применяются в терапии. Нуклеозидные построены как нуклеотиды («буквы» в ДНК и РНК, которые помогают записать наследственную информацию), но без остатка фосфорной кислоты. Они встраиваются в цепочку ДНК при копировании наследственной информации от вируса и останавливают ее рост и удлинение. На роль ненуклеозидных ингибиторов могут подойти разные органические соединения. Они связываются с аллостерическим центром обратной транскриптазы, который позволяет ей менять свою конфигурацию, что резко снижает эффективность работы фермента.
Ученые пошли по пути создания нового класса ненуклеозидных ингибиторов при помощи классического подхода медицинской химии — исследований того, как структура молекул влияет на их биологическую активность. Мишенью для их препарата стала обратная транскриптаза дикого типа ВИЧ, A17 (K103N/Y181C), а также мутантные штаммы, которые чаще всего перестают реагировать на терапию.
«Мы создали и оптимизировали более 250 соединений-кандидатов на разработку нового препарата от ВИЧ. Все они оказались активны против клинически значимых штаммов вируса в очень низкой, пикомолярной концентрации. Это дает нам надежду на разработку препарата, который не будет настолько токсичным, как имеющиеся аналоги», — заключает Вадим Макаров.
На текущий момент молекула синтезирована, проведены ряд доклинических исследований, исследования на токсичность и фармакинетики потенциального препарата.
Напомним, что ежегодно вирус иммунодефицита человека заражает 1,5 млн человек. 38,4 млн уже живут с этой инфекцией, причем 2,73 млн из них — дети. По словам академика В.В. Покровского, ВИЧ чаще всего поражает людей трудоспособного возраста 37-40 лет. Заболеваемость вирусом растет на 15-20% в год. При этом заразность ВИЧ достаточно низкая, а длительность передачи пожизненная ― до 20 лет и более.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.
Публикация подготовлена с использованием материалов пресс-службы ФИЦ Биотехнологии РАН, Всемирной организации здравоохранения и портала «Научная Россия»
Источник фото: фотобанк Freepik.com
