ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Проект направлен на разработку противовирусных вагинальных микробицидов - средств местного применения, предотвращающих передачу вирусных инфекций половым путем. Планируется создание микробицидов на основе нескольких новых ингибиторов основных ферментов ВИЧ-1, обратной транскриптазы и интегразы, разработанных российскими учеными. Для улучшения фармакокинетических показателей этих ингибиторов планируется получить их композицию с серией привитых сополимеров на основе полиэтиленгликоля, разработанных американскими участниками проекта.
1. Для получения композиций с сополимерами отобраны и синтезированы четыре производных 1-[2-(2-бензоилфенокси)этил]-урацила с различным набором заместителей (Рис. 1), которые оказались эффективными ненуклеозидными ингибиторами обратной транскриптазы ВИЧ-1 (ОТ) дикого типа и ее лекарственно-устойчивых форм. Также дополнительно синтезировано соединение Z107, которое эффективно ингибировало ОТ дикого типа. Синтез всех соединений был проведен в соответствии с методиками (Рис. 2), разработанными нами ранее (Novikov M.S. et al. Bioorg. Med. Chem. 2011 .19(19):5794-5802). 2. Получены водорастворимые композиции сополимеров метоксиполиэтиленгликоля и полилизина (MPEG-gPLL) с повышенной гидрофобностью (PGC-based hydrophobic core (HC-PGC)) с пятью синтезированными ингибиторами ОТ. Концентрация ингибитора в полученной композиции составила в среднем 5% (0.5 мг/мл ингибитора и 10 мг/мл HC-PGC). Композиции были охарактеризованы американскими участниками проекта, и было показано, что они образуют в водной среде частицы с размером 260-290 нм, устойчивые в течение, по крайней мере, 6 месяцев. 3. Проверена способность полученных композиций подавлять активность ОТ дикого типа и ее лекарственно-устойчивых мутантных форм. Проверялось влияние на ДНК-зависимую ДНК-полимеразную активность ОТ. Показано, что полимер в составе композиций не оказывает заметного влияния на ингибирование ОТ дикого типа производными 1-[2-(2-бензоилфенокси)этил]-урацила: для всех ингибиторов, кроме Z007, определено сравнимое IC50 для композиций с полимером и растворов ингибиторов в диметилсульфоксиде (ДМСО) (Табл. 1). Сам полимер не проявлял ингибирующего действия. При проверке ингибирования мутантных форм ОТ оказалось, что наиболее перспективна композиция с ингибитором Z107, поскольку она была активна по отношению к ОТ с мутациями G190A, Y181C и K103N+Y181C, обеспечивающими устойчивость к невирапину – одному из основных компонентов антиретровирусной терапии. Эта композиция была отобрана для проверки анти-вирусной активности в культурах инфицированных клеток. 4. Получены композиции положительно-заряженных полимеров с ранее охарактеризованным нами олигонуклеотидным ингибитором интегразы 2’-О-метил-GGUUUUUGUGU-HEX (11-ОМ-НЕХ) (Agapkina J. et al. ACS Med Chem Lett. 2011; 2(7):532-537). Американскими коллегами было получено два аргинин-содержащих полимера на основе сополимера метоксиполиэтиленгликоля и полилизина (MPEG-gPLL), отличающихся массой полиэтиленгликоля, MPEG2-g-PLL and MPEG5-g-PLL (Рис. 3), которые были дополнительно помечены Alexa Fluor 488. Исследование образования композиций этих полимеров с ингибитором показало, что более эффективно образуется композиция с MPEG2-g-pHA: соотношение олигонуклеотид/полимер составило 2 μg/5μg в случае MPEG2-g-pHA и 0.5μg/5μg в случае MPEG5-g-pHA. Начато исследование транспорта в клетки композиции 11-ОМ-НЕХ/ MPEG2-g-pHA. Проверка анти-вирусной активности в культурах инфицированных клеток будет проводиться американскими коллегами с использованием обеих композиций. 5. Впервые получены и охарактеризованы препараты интегразы ВИЧ-1 субтипа А штамма FSU-A, доминирующего на территории России, содержащие первичные мутации лекарственной устойчивости G118R и Q148K и вторичные компенсаторные замены E138K и G140S, и проведено их сравнение с соответствующими мутантными формами интегразы ВИЧ-1 субтипа В штамма HXB-2. Сделан вывод о том, что можно ожидать закрепления лекарственно устойчивых вариантов FSU-A, несущих первичную мутацию Q148K и компенсаторные мутации E138K и/или G140S, в то время как появление лекарственно устойчивых вариантов FSU-A с заменой G118R представляется маловероятным. Показано, что олигонуклеотидный ингибитор 11-ОМ-НЕХ эффективно ингибирует все исследованные мутантные формы интегразы штамма FSU-A.
NIH | Соисполнитель |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Синтез ингибиторов обратной транскриптазы и интегразы ВИЧ-1 |
Результаты этапа: Проект направлен на разработку противовирусных вагинальных микробицидов - средств местного применения, предотвращающих передачу вирусных инфекций половым путем. Планируется создание микробицидов на основе нескольких новых ингибиторов основных ферментов ВИЧ-1, обратной транскриптазы и интегразы, разработанных российскими учеными. Для улучшения фармакокинетических показателей этих ингибиторов планируется получить их композицию с серией привитых сополимеров на основе полиэтиленгликоля, разработанных американскими участниками проекта. В ходе выполнения проекта в 2013 г. основное внимание было уделено структурно-функциональным исследованиям разработанных ранее трех типов ингибиторов. Первый из них представляет собой производные урацила, содержащие в своем составе бензофеноновый остаток, связанный с пиримидиновым гетероциклом диметиленовым мостиком. Ранее было показано, что эти соединения являются ненуклеозидными ингибиторами обратной транскриптазы ВИЧ-1 (ОТ). С целью повышения ингибирующей активности было получено 12 бензофеноновых производных урацила и изучены их физико-химические и спектральные свойства. Проверка способность синтезированных производных урацила ингибировать обратную транскриптазу ВИЧ-1 показала, что наиболее эффективными ингибиторати ОТ оказались соединения, содержащие атомы галогена в обоих ароматических остатках бензофенона. Вторым типом исследованных соединений были фосфорилированные формы дидегидропуринов, которые являются нуклеозидными ингибиторами ОТ. Фосфонатдифосфат 5'-норкарбоциклического аналога 2',3'-дидезокси-2',3'-дидегидрогуанозина был получен по разработанной схеме синтеза и охарактеризован УФ, масс-, 1Н-ЯМР и 31Р-ЯМР спектрами. Синтезированный фосфонатдифосфат оказался эффективным ингибитором ОТ. Третьим типом изученных ингибиторов являются бисфосфонаты. Известно, что эти соединения способны подавлять выщепление монофосфата азидотимидина, катализируемое ОТ и приводящее к одному из основных видов лекарственной устойчивости ВИЧ-1 – устойчивости к азидотимидину и его аналогам. Была синтезирована серия из 17 метиленбисфосфонатов и проведен их анализ как ингибиторов интегразы ВИЧ-1 с целью выяснения структурных элементов, необходимых для ингибирующей активности. Установлено, что ингибиторами интегразы являются только фосфонаты, содержащие хлорбензильный заместитель. Исследован механизм ингибирования интегразы различными фосфонатами и установлено, что он зависит от природы второго заместителя при атоме углерода в фосфонатном участке. Из всех исследованных соединений только альфа-амино фосфонат оказался неконкурентным ингибитором. Таким образом, метиленбисфосфонаты могут рассматриваться как ингибиторы нового поколения, способные подавлять активность двух вирусных ферментов, действующих на ранней стадии вирусной инфекции. Для этих исследований использовалась наиболее широко изученная интеграза ВИЧ-1 подтипа В, который доминирует в США и Западной Европе. В ходе выполнения проекта также охарактеризована интеграза, аминокислотная последовательность которой характерна для фермента ВИЧ-1 подтипа А (FSU-A), распространенного на территории Российской Федерации. Установлено, что ферментативная активность интегразы FSU-A во всех катализируемых ею реакциях выше, чем активность стандартной интегразы ВИЧ-1 подтипа В. | ||
2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Характеристика ингибиторов обратной транскриптазы и интегразы ВИЧ-1 и их комплексов с полимерными носителями |
Результаты этапа: В 2014 г. впервые получены и охарактеризованы водорастворимые композиции полимеров с повышенной гидрофобностью (HC-PGC) с пятью отобранными производными 1-[2-(2-бензоилфенокси)этил]-урацила. Американскими участниками проекта показано, что эти композиции образуют в водной среде частицы с размером 260-290 нм, устойчивые в течение, по крайней мере, 6 месяцев. Проверена способность полученных композиций подавлять активность ОТ дикого типа и ее лекарственно-устойчивых мутантных форм. По результатам проверки выбрана одна наиболее перспективная композиция, активная по отношению к ОТ с мутациями G190A, Y181C и K103N+Y181C, обеспечивающими устойчивость к невирапину – одному из основных компонентов антиретровирусной терапии. Эта композиция будет использована американскими участниками проекта для проверки анти-вирусной активности в культурах инфицированных клеток. В ходе выполнения проекта также впервые охарактеризована интеграза, аминокислотная последовательность которой характерна для фермента ВИЧ-1 подтипа А (FSU-A), распространенного на территории Российской Федерации. Также получены и охарактеризованы препараты этой интегразы, содержащие мутации лекарственной устойчивости G118R и Q148K. Показано, что ранее предложенный нами олигонуклеотидный ингибитор 2’-О-метил-GGUUUUUGUGU-HEX эффективно ингибирует все исследованные мутантные формы интегразы штамма FSU-A. Для улучшения транспорта этого ингибитора в клетки получены и охарактеризованы его композиции с двумя аргинин-содержащими положительно-заряженными полимерами, синтезированными американскими коллегами. Начато исследование транспорта в клетки этих композиций. Проверка анти-вирусной активности этих композиций в культурах инфицированных клеток будет проводиться американскими коллегами. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".