КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 19-73-00125

НазваниеРазработка катионных амфифильных веществ на основе монотерпеноидов в качестве потенциальных противовирусных агентов широкого спектра действия

РуководительСоколова Анастасия Сергеевна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2019 - 06.2021 

Конкурс№40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-103 - Синтез, строение и свойства природных и физиологически активных веществ; медицинская химия и прогнозирование различных видов биоактивности

Ключевые словаэмерджентные инфекции, противовирусный препарат широкого спектра действия, бициклические терпеноиды

Код ГРНТИ31.21.00

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Инфекционные заболевания представляют собой одну из основных проблем здравоохранения и, как следствие, приносят большой ущерб для национальной экономики и мировой экономики в целом. Вследствие увеличения туризма и глобализации торговли, распространение инфекционных агентов становится быстрее и шире. Появляются новые возбудители, ранее не отмечавшиеся среди населения, а некоторые давно известные болезни начали проявлять неожиданный рост заболеваемости и обнаруживать тенденцию к расширению нозоареалов. Такие новые и вновь возвращающиеся болезни получили название эмерджентных инфекций. Примерами могут служить последняя вспышка болезни, вызванной вирусом Эбола в Западной Африке, распространение лихорадки Денге и вируса Зика. На территории Российской Федерации представлены разные группы эмерджентных инфекций, наибольшую актуальность среди них представляет вирус клещевого энцефалита. Расширение территорий, занятых садовыми участками, увлечение населения активным отдыхом, связанным с посещением дикой природы, а также освоение переносчиками (иксодовыми клещами) новых биотопов, таких как городские парки, приводит к увеличению уровня заболеваемости клещевым энцефалитом. На сегодняшний день нет специфических препаратов для лечения инфицированных пациентов с большинством агентов, принадлежащих к списку эмерджентных вирусов. Это в первую очередь обусловлено экономическим фактором, поскольку количество эмерджентных инфекций с каждым годом увеличивается, а создание специфического противовирусного средства дорогостоящий процесс. В данном проекте планируется разработка противовирусных агентов широкого спектра действия, включая эмерджентные инфекции. Научная новизна заключается в следующем: впервые будет проведен направленный синтез катионных амфифильных производных бициклических терпеноидов с целью изучения противовирусной активности; новые, не описанные ранее соединения, впервые будут исследованы на широкий спектр противовирусной активности, включая эмерджентные инфекции.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будет синтезировано порядка 50 катионных амфифильных веществ, имеющих в своём остове 1,7,7-триметибицикло[2.2.1]гептановый остов. Полученные производные будут протестированы на противовирусную активность, включая эмерджентные вирусные инфекции. Всего в списке планируемых к исследованию инфекций находится 16 различных вирусов, относящиеся к разным семействам. Ожидается, что среди полученных соединений будут идентифицированы новые агенты, обладающие широким спектром противовирусной активности. Для наиболее перспективных соединений будет исследована фармакокинетика. Предложенные исследования являются важными и актуальными, как по постановке задачи, так и выбору объекта исследований, и практически не имеют аналогов в мировой литературе. Кроме того, разработка потенциальных противовирусных препаратов широкого спектра действия имеет практическую значимость, поскольку эмерджентные вирусные инфекции ежегодно наносят ущерб как в социальной сфере, так и в экономики.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В результате выполнения проекта была синтезирована большая серия катионных амфифильных соединений на основе (-)-борнеола и его изомеров. За счет тесного сотрудничества с ведущими вирусологическими институтами России и Европы выполнены противовирусные исследования и обнаружены структурные фрагменты, вероятно, обусловливающие широкий спектр противовирусной активности. Соединения, включающие азепановый цикл оказались активны в отношении вируса осповакцины и вируса гриппа. Эфиры с алифатическими заместителями у атома азота эффективно ингибировали вирус гриппа, и в тоже время одно из аналогичных производных оказалось активным в отношении респираторно-синцитиального вируса. Обнаружена серия производных демонстрирующих высокую ингибирующую активность в отношении псевдовирусов несущих поверхностный белок вируса Эболы. Предложен вероятный механизм действия данных агентов.

 

Публикации

1. А. С. Соколова, Д. В. Баранова, О. И. Яровая, А. В. Зыбкина, Д. Н. Щербаков, Н. И. Бормотов, Л. Н. Шишкина, Н. Ф. Салахутдинов РАЗРАБОТКА КАТИОННЫХ АМФИФИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ МОНОТЕРПЕНОИДОВ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПРОТИВОВИРУСНЫХ АГЕНТОВ ШИРОКОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ Издательско-полиграфический центр НГУ, Сборник тезисов VI международной конференции молодых ученых: биофизиков, биотехнологов, молекулярных биологов и вирусологов, Кольцово, 22-24 октября 2019 г. стр 383 (год публикации - 2019)

2. А.С. Соколова, Д.В. Баранова, О.И. Яровая, А.В. Зыбкина, Д.Н. Щербаков, Н.И. Бормотов, Л.Н. Шишкина, Н.Ф. Салахутдинов РАЗРАБОТКА ПРОТИВОВИРУСНЫХ АГЕНТОВ ШИРОКОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ ДОСТУПНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ КАМФОРЫ «Перо», Сборник докладов Пятой Междисциплинарной конференции «Молекулярные Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и Фармакологии», Судак, Крым, РФ 15-18 сентября 2019 г., стр 86 (год публикации - 2019)

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В результате выполнения данного проекта в текущий отчетный период была синтезирована большая серия катионных амфифильных соединений на основе монотерпеноидов. Выполнены противовирусные исследования синтезированных производных в отношении вируса осповакцины, филовирусов, вирус парагриппа, респираторно-синцитиального вируса, аденовируса, вирус Коксаки и вируса гриппа H1N1. Обнаружены соединения, обладающие широким спектром противовирусной активности. Методами компьютерного моделирования показано, что вероятной мишенью синтезированных агентов является поверхностный белок вируса, который отвечает за этап слияния вирусной и эндосомальной мембраны. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, представлены в виде серии статей в высокорейтинговых журналах (Q1) и в сети интернет http://www.sbras.info/articles/science/soedineniya-razrabotannye-v-niokh-so-ran-pokazali-effektivnost-protiv-virusov.

 

Публикации

1. Соколова А.С., Путилова В.П., Яровая О.И., Зыбкина А.В., Мордвинова Е.Д., Зайковская А.В., Щербаков Д.Н., Оршанская Я.Р., Синегубова Е.О, Есаулкова Я.Л., Synthesis and Antiviral Activity of Camphene Derivatives against Different Types of Viruses Molecules, 26, 8, 2235 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/molecules26082235

2. Соколова А.С., Яровая О.И., Баранова Д.В., Галочкина А.В., Штро А.А., Киреева М.В, Борисевич С.С., Гатилов Ю.В., Зарубаев В.В., Салахутдинов Н.Ф. Quaternary Ammonium Salts Based on (-)-Borneol as Effective Inhibitors of Influenza Virus Archives of Virology, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-246928/v1

3. Соколова А.С., Яровая О.И., Зыбкина А.В., Мордвинова Е.Д., Щербакова Н.С., Зайковская А.В., Баев Д.С., Толстикова Т.Г., Щербаков Д.Н., Пьянков О.В., Максютов Р.А., Салахутдинов Н.Ф. Monoterpenoid-based inhibitors of filoviruses targeting the glycoprotein-mediated entry process European Journal of Medicinal Chemistry, 207, 112726 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2020.112726

4. А.С. Соколова, Д.В. Баранова, В. Путилова, О.И. Яровая, Д.Н. Щербаков, Е.Д. Мордвинова, Н.Ф. Салахутдинов СИНТЕЗ КАТИОННЫХ АМФИФИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ДОСТУПНЫХ МОНОТЕРПЕНОИДОВ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПРОТИВОВИРУСНЫХ АГЕНТОВ Сборник тезисов докладов Шестой Междисциплинарной конференции «Молекулярные и Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и Фармакологии» / под редакцией К.В. Кудрявцева и Е.М. Паниной. – М. : «Перо»,, стр 99 (год публикации - 2020)

5. Д.В. Баранова, А.С. Соколова, О.И. Яровая, Д.Н. Щербаков, Е.Д. Мордвинова, Н.Ф. Салахутдинов ПРОИЗВОДНЫЕ (1S)-(+)-КАМФОРА-10-СУЛЬФОКИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ ФИЛОВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ VII Международная конференция молодых ученых: биофизиков, биотехнологов, молекулярных биологов и вирусологов — 2020: cб. тез., стр 283 (год публикации - 2020)

Возможность практического использования результатов
Результаты проекта имеют высокую практическую значимость в экономике и социальной сфере. Инфекционные заболевания представляют собой одну из основных проблем здравоохранения. Текущая эпидемиологическая ситуация яркий тому пример. На сегодняшний день для лечения пациентов инфицированных вирусными патогенами практически нет специфических препаратов, за исключением вируса гриппа, ВИЧ и некоторых других. Возможным решением данной проблемы является разработка противовирусных агентов, действующих в отношении различных вирусных инфекций. В данном проекте на основе природных соединений разработан ряд эффективных ингибиторов вирусных инфекций с потенциалом широкого спектра действия.