ИСТИНА

Проект посвящен синтезу и изучению биологических свойств новых производных имидазолон-4-онов, исследованию их механизма действия на молекулярном уровне с целью обоснования их применения для терапии онкологических патологий предстательной железы. При успешной реализации проекта, в РФ будет найден новый класс антиандрогенов. В будущем это позволит отказаться от зарубежных лекарственных средств диагностики и лечения патологий предстательной железы.

Впервые будет выполнено молекулярное моделирование и синтезирован новый класс производных 2-селено- и 2-тиогидантоинов. Будет синтезирован ряд производных имидазол-4-онов с использованием солей меди (II) в реакции С-S и С-Se арилирования с различными арил- и гетарилборными кислотами, арил- и гетарилгалогенидами, замещенных и не замещенных по третьему положению 2-тио и 2- сенгидантоинов. Выполнено in vitro тестирование коньюгатов на различных клеточных линиях.

Были разработаны три метода S- и Se-арилирования производных 2-тио и 2-селеногидантоинов: кросс сочетание с арилбороными кислотами, катализируемое Cu(OAc)2 / 1,10-фенантролин в мягких условиях –реакция Чана–Эванса-Лама; кросс сочетание с арилиодидами, катализируемое CuI / 1,10-фенантролин в присутствии основания – реакция Ульмана; реакция ароматического нуклеофильного замещения с активированными арилгалогенидами. Исследована связь донорно-акцепторных свойств функциональных групп в присоединенных ароматических фрагментах и выходов реакции в каждом из трех методов. Было установлено, что три разработанных метода дополняют друг друга, открывая доступ к получению S- и Se-арил-2-тиогидантоинов с широким спектром заместителей. Оценку цитотоксичности проводили определяя концентрации вещества, которые вызывали гибель 50% клеток (CC50) для большинства соединений, составляли от 5 до 50 мкМ. Не было значимой специфичности токсичности в отношении отдельных раковых линий. Производные 2-тиогидантоина имеют высокую цитотоксичность с CC50 около 1 мкМ. Оценка цитотоксичности в течение короткого времени инкубации (20 ч) была использована для выбора концентраций для скрининга и нормализации активности в репортерных тестах против р53. Большинство испытанных соединений после 20 ч. обработки клеток A549 не приводит к CC50 до 25 мкМ и имеет низкую или нулевую токсичность при 6,25 мкМ. Вычислительные усилия (In silico MDM2) привели к тому, что все соединения были признаны виртуальными хитами с индексами сходства формы в диапазоне от 0,56 до 0,91. Следующий анализ выровненных конформаций показал, что исследуемые соединения сохраняют ключевые точки связывания, необходимые для индукции димеризации MDM2. Действительно, 2-арилтиогруппа может занимать гидрофобный карман, образованный остатками Leu54, Leu57, Gly58 Phe91, Val93, Ile99, также вероятно взаимодействие π-стэкинг между другими фенильными кольцами соединений и Tyr67, а также Н-связь между карбонилом гидантоиновое кольцо и Arg65. Было показано (In silico AR), что производные 2-тиогидантоина S-арила достаточно занимают сайт BF3, обеспечивая H-связь между ядром гидантоина и Glu837, Gln670. Интересно, что большинство синтезированных соединений также заполняли карман AF2, давая показатели энергии (приблизительно -5 ккал / моль), которые сравнивались с теми, которые наблюдались для связывания с BF3. Таким образом, мы предположили, что эти молекулы модулируют активность АР. Наконец, следуя результатам in silico, мы решили исследовать биологические эффекты полученных соединений в моделях на основе клеток, ассоциированных с AR и p53. В ходе выполнения исследования была установлена зависимость от концентрации, влияние синтезированных соединений и контрольного ингибитора на активность АР. Некоторые соединения лидеры оказались не активаторами, а коактиваторами AR. Но некоторые соединения лидеры оказались активаторами p53, при этом обладали низкой активностью у AR. В качестве контроля ингибирования AR использовали энзалутамид. Контролем активации p53 являлся Nutlin3a. Некоторые соединения приводили к активации р53 в присутствии Nutlin-3a. Установлена зависимость цитотоксичности и концентрации активации р53 для соединения-лидера и контрольного Nutlin3a. В результате, синтезированные библиотеки соединений были исследованы на взаимодействие с двумя молекулярными мишенями: AR и p53. Активация AR была вызвана некоторыми соединениями из-за аллостерической регуляции. Инкубация клеток в присутствии другой части целевых соединений приводит к значительной активации р53. Возникло предположение, что целью этих соединение является взаимодействие с MDM2. Таким образом, S-арилированые производные 2-тиогидантоина предлагают новую основу для синтеза библиотек биологически активных соединений. Биологическую активность библиотеки Se-арилированых производных оценивали так же in vitro. Было выявлено, что цитотоксичность некоторых соединений была неспецифична к цитотоксичности энзалутамида. Другие соединения оказывали более сильное цитотоксическое действие при низких микромолярных концентрациях. Не была заметной избирательность цитотоксичности после обработки клеточных линий раковой этиологии и нераковой этиологии в соответствии с тестированием MTT / MTS. Это отсутствие селективности аналогично используемым химиотерапевтическим агентам, таким как доксорубицин и цисплатин. Но определенный успех присутствует, т.к. продукты Se-арилироания получены впервые. Этот факт открывает дополнительные возможности для исследования данного класса соединений на других мишенях. Таким образом, продвижение новых синтетических подходов получения 5-арилиден-3-замещенных-2-(арилселанил)-имидазолин-4-онов в качестве новых цитотоксических агентов является важной задачей современной медицинской и органической химии.