Компонент ДНК из помета летучих мышей помог российским ученым улучшить препарат против ВИЧ

Компонент ДНК из помета летучих мышей помог российским ученым улучшить препарат против ВИЧ

Исследователи из Научного парка МГУ им. М.В. Ломоносова в сотрудничестве с коллегами из Нью-Йоркского центра крови улучшили формулу ранее созданного ими вещества против ВИЧ. Как и его предыдущая версия, оно мешает вирусу иммунодефицита связываться с CD4-лимфоцитами, но лучше растворяется в воде за счет замены аминогруппы на гуанидин (компонент ДНК, впервые найденный в помете летучих мышей). Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Chemistry Select.

Вирус иммунодефицита — одна из самых распространенных на планете инфекций. На данный момент ВИЧ находится в организмах примерно 40 миллионов человек. Немалый вклад в распространение вируса вносит Россия: в нашей стране количество ВИЧ-инфицированных несколько лет назад превысило миллион человек и непрерывно растет. Способов полностью избавиться от присутствия вируса в организме по-прежнему не существует, однако постоянно разрабатываются лекарства, замедляющие его распространение по организму и снижающие вероятность передачи инфекции от человека к человеку. Препараты действуют на различные процессы: копирование наследственного материала ВИЧ, выход его частиц из клеток или, наоборот, проникновение в них.

Авторы новой статьи уже несколько лет разрабатывает вещества, мешающие вирусу иммунодефицита первого типа (ВИЧ-1) закрепиться на поверхности клеток, несущих на себе CD4-рецепторы. Во взаимодействии вирусных частиц с оболочкой CD4±клеток задействованы несколько молекул, и одна из них — гликопротеин (белок с углеводной частью) gp120. Он находится на наружной оболочке ВИЧ — суперкапсиде, по составу сходному с клеточной мембраной и этим облегчающему попадание вирусной частицы внутрь клеток. gp120 связывается с рецептором CD4, и это запускает целый каскад химических реакций, в результате которых суперкапсид ВИЧ сливается с мембраной клетки-мишени, а все, что было внутри него, попадает внутрь клетки.

Соединение gp120 с рецептором CD4 можно предотвратить, и на данный момент запатентовано несколько препаратов, способных это делать. Преимущество этого класса средств против ВИЧ в том, что они действуют снаружи клеток, и их способность проникать через клеточную оболочку не имеет значения. Исследователи создали несколько моделей молекул, чья структура позволяет им «обманывать» gp120, имитируя некоторые участки рецептора CD4, и тем самым мешать слиянию ВИЧ с клетками. В их основе лежат гетероциклические соединения тиазол и пиррол — замкнутые структуры, включающие в себя кроме атомов углерода атомы азота и серы. К ним присоединены различные аминокислоты, и именно они имитируют фрагменты молекулы CD4-рецептора.

Сравнивая трехмерные модели ранее полученных веществ-«обманок» для gp120 и самого CD4-рецептора, авторы статьи пришли к выводу, что фрагмент этого рецептора по форме похож на эталонное соединение AWS I-169, где аргинин заменили на гуанидин. Он представляет собой небольшую молекулу и подобно аргинину включает в себя две аминогруппы. Химики синтезировали препарат-«обманку» для gp120, заменив в его молекуле аргинин на гуанидин, и протестировали, насколько легко он будет растворяться в воде и связываться с белком в составе ВИЧ.

Оказалось, что имитирующие CD4-рецептор соединения, в которых аргинин заменен на гуанидин, лучше растворяются в воде. Это важно, так как взаимодействие вируса иммунодефицита с клетками-мишенями происходит именно в водном растворе (по сути, им является вся внутренняя среда организма). Эксперименты по связыванию таких соединений с искусственными частицами ВИЧ-1 показали, что некоторые заново синтезированные вещества взаимодействуют с вирусным белком gp120 и тем самым не дают ему прикрепляться к CD4-рецепторам.

Особенно перспективным в этом отношении оказался N-(2-(2-гуанидиноацетамидо)-1-(4-(гидроксиметил)тиазол-2-ил)этил)-5-(4-(трифторометил)фенил)-1H-пиррол-2-карбоксамид. Его способность «обманывать» gp120 была сопоставима с аналогичным параметром для соединения AWS I-169, а растворимость в воде оказалась даже выше. Поэтому заново синтезированное соединение можно модифицировать и дальше, повышая эффективность его связывания с gp120, чтобы в дальнейшем получить средство против проникновения вируса иммунодефицита в человеческие клетки.

Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе важных новостей медицины

Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *