Новости химической науки > Новый тип противогриппозных препаратов

Международная группа исследователей разработала новый класс противогриппозных препаратов, который может справиться с новыми штаммами, выработавшими резистентность к гриппу и тем самым в случае разработки новых, более эффективных лекарств такого же типа помочь контролировать будущие пандемии гриппа.

Ежегодно, по оценке Всемирной Организации Здравоохранения, в мире регистрируются миллионы случаев заболеваний гриппом, осложнения от которого ежегодно уносят жизни до полумиллиона человек. Наиболее эффективные в настоящее время противовирусные препараты – Тамифлу (озельтамивир) и Реленца (занамавир) представляют собой ингибиторы нейраминидазы и останавливают распространение вируса за счет того, что элементы их структуры одинаковым способом блокируют работу фермента, локализованного в оболочке вируса – нейраминидазы.

Однако существует проблема связанная с тем, что вирусы гриппа постоянно мутируют, таким образом, появляются штаммы, устойчивые и к этим препаратам. Исходя из этого обстоятельства, существует насущная необходимость разработки новых типов противогриппозных препаратов, действие которых основано на других принципах.

Исследователям из Канады, Австралии и Великобритании удалось разработать новый тип соединений, которые ингибируют нейраминидазу в соответствии с механизмом, который, как предполагают разработчики, понижает шансы вирусов гриппа на выработку резистентности.

Руководитель исследования, Стефан Витерс (Stephen Withers) из Университета Британской Колумбии, заявляет, что план исследователей состоял в том, чтобы разработать молекулу, максимально приближенную по структуре к сиаловой кислоте – природному субстрату, с которым взаимодействует нейраминидаза при инфицировании клетки. Дело в том, что вирусы с большей скоростью вырабатывают резистентность к субстратам, имеющим отличие от соединений природного происхождения.

Новый тип лекарственных препаратов близок по структуре сиаловой кислоте и ковалентно связывается с нейраминидазой, блокируя ее активность. (Рисунок из Science, 2013, DOI: 10.1126/science.1232552)

Исследователи говорят о синтезированных ими соединениях, как о «троянских конях»; дело в том, что их структура очень близка структуре сиаловой кислоты, но они образуют очень прочные ковалентные связи с нейраминидазой, блокируя ее активный центр и не давая ферменту связываться с остатками сиаловой кислоты, входящей в состав клеток.

Вывод о том, что вирус не сможет мутировать для того, чтобы справиться с новым препаратом, основывается на том, что в результате ковалентного связывания биологический катализатор вируса не сможет выполнять свои функции, таким образом размножение вируса будет остановлено или, по крайней мере, сильно замедлено, в результате чего выработка резистентности если и будет происходить, то со скоростью гораздо меньшей, чем появляется резистентность к препаратам, ингибирующим нейраминидазу за счет межмолекулярных взаимодействий.

Соединения уже были протестированы на зараженных гриппом мышах, показав свою полную эффективность в защите грызунов. Витерс подчеркивает, что новый препарат хорошо работает и против тех штаммов вируса, которые резистентны к действию Тамифлу или Реленцы. В настоящее время проводятся испытания, могут ли вирусы мутировать, вырабатывая резистентность к новым «троянским коням».

Уильям ДеГрадо (William DeGrado), специалист по фармацевтической химии из Университета Калифорнии соглашается с тем, что стратегия, основанная на ингибировании нейраминидазы за счет ковалентного связывания, понижает риск появления резистентных штаммов и более перспективна в сравнении с существующими подходами к борьбе с гриппом. Он добавляет, что было бы интересно узнать, можно ли использовать новый подход для создания лекарств, принимающихся перорально.

Источник: Science, 2013, DOI: 10.1126/science.1232552

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #органический синтез