Аннотация результатов, полученных в 2017 году
В результате проведенного биоинформатического анализа данных полнотранскриптомного кДНК-микрочипирования было установлено, что циано-енон-содержащее производное глицирретовой кислоты солоксолон метил (СМ) способен вызывать апоптоз опухолевых клеток, индуцируя стресс ЭПР и блокируя биосинтез холестерина. Выявлены потенциальные ранние мастер-регуляторы, определяющие ответ опухолевых клеток на действие СМ – предшественник амилоида β (APP), 70 KDa рибосомальная протеаза S6 (RPS6KB2), ряд транскрицпионных факторов (ATF4, Nrf2, CREB1 и др.) и микроРНК (miR-335, miR-155, miR-615 и др.). С помощью молекулярного докинга установлено, что молекула СМ способна связываться с SERCA (Ca2+-АТФазой сарко/эндоплазматического ретикулума), тем самым блокируя ее функцию и вызывая индукцию стресса ЭПР. Проведенный иммуноферментный анализ подтвердил способность СМ запускать в опухолевых клетках митохондриальный путь апоптоза и блокировать клеточный цикл на фазе G2/M. Также показано, что апоптотическая гибель опухолевых клеток под действием СМ опосредована его влиянием на p53 и NF-kB (p65) сигнальные пути. Подобраны условия снятия метильной группировки со сложноэфирной группы СМ и СГ-199, что дает возможность введения в положение С30 циано-енон-содержащих производных различных заместителей, усиливающих биоактивность или селективность их действия, а также зондов, позволяющих иммобилизовать тритерпеноды на твердый носитель и использовать их для выявления белковых мишеней СМ/СГ-199 методом количественной протеомики. Показано, что введение гетероциклических заместителей в структуру тритерпеноидного скаффолда может значительно усиливать цитотоксичность, а выявленные в ходе экспериментов группировки, приводящие к увеличению антипролиферативной активности, могут рассматриваться в качестве перспективных заместителей для введения в структуру циано-енон-содержащих производных ГЛК. На примере одного из новых производных установлено, что гибель опухолевых клеток протекает преимущественно по пути апоптоза. При этом уровень активации апоптоза оказался напрямую зависимым как от времени инкубации клеток в присутствии исследуемого производного, так и от его концентрации. Проведенный скрининг анти-NO и противовоспалительной активности у гетероцикл-содержащих производных ГЛК выявил два соединения, подавляющие синтез NO и TNF-α активированными макрофагами до базального уровня. Проведенные исследования подтвердили наличие у циано-енон-содержащих тритерпеноидов СМ и СГ-199 высокого противовоспалительного потенциала. На модели нелетальной мышиной пневмонии, вызванной вирусом гриппа А (ВГА) показано, что интраназальное введение СМ мышам, инфицированным ВГА, до, во время и после заражения приводит к значительному сокращению воспалительных, деструктивных и дисциркуляторных изменений в легких, вызванных гриппозной инфекцией, а также к повышению факторов неспецифической защиты. Помимо этого, было установлено, что СМ подавляет синтез провоспалительных цитокинов ИЛ-6 и TNF-α in vitro на модели клеток А-549, инфицированных ВГА, ингибирует экспрессию вирусного нуклеопротеина и способен связываться с EGFR, играющим важную роль в процессе проникновения ВГА внутрь клеток. На модели каррагинан-индуцированного перитонита был продемонстрирован ингибирующий эффект СМ и СГ-199 на миграцию лейкоцитов, в частности нейтрофилов, в брюшную полость, который был сопоставим с эффектом противовоспалительного препарата дескаметазона, На модели ЛПС-индуцированной эндотоксемии было показано, что введение СМ приводит к значительному снижению уровня TNF-α в крови мышей по сравнению с животными, получавшими инъекции пустой суспензии Cremophor-EL Уровень противовоспалительной активности СМ на данной модели также оказался сходным с уровнем активности препарата сравнения дексаметазона.

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
В ходе исследования механизма противоопухолевого действия циано-енон-содержащего производного глицирретовой кислоты СМ на модели клеток рака шейки матки человека было показано, что СМ способен дозо- и время-зависимо активировать апоптоз в различных клетках РМШ человека, включая клетки, обладающие фенотипом множественной лекарственной устойчивости. Показано, что апоптотическая гибель опухолевых клеток под действием СМ опосредована его влиянием на NF-kB (p65) сигнальный путь. Биоинформатический анализ кДНК микрочиповых данных показал, что СМ способен модулировать экспрессию ключевых генов, контролирующих злокачественного рост клеток рака шейки матки человека; AP-1 и ключевые регуляторы стресса ЭПР (ATF4, CEBPB, UBC, DDIT3) являются мастер-регуляторами, определяющими ответ опухолевых клеток КВ-3-1 на действие СМ. С помощью химической протеомики установлено, что пируват киназа и актин бета являются первичными белковыми мишенями СМ. Исследовано влияние производных глицирретовой кислоты СМ и СГ-199 на фенотип и функциональную активность макрофагов. Показано, что под действием тритерпеноидов снижается миграционная и фагоцитарная активность макрофагальных клеток. Исследуемые тритерпеноиды снижают уровень свободных радикалов (ROS, NO), синтезируемых макрофагами, активированными IFNγ и ЛПС, повышают уровень глутатиона. В результате проведенного анализа уровня экспрессии генов, участвующих в антиоксидантной системе клетки было установлено, что СМ и СГ-199 на модели ЛПС-стимулированных макрофагов: (а) не влияют на уровень экспрессии NRF2, (б) ингибируют экспрессию iNOS, что коррелирует со способностью подавлять синтез NO, и (в) повышают уровень экспрессии HO1. Установлено, что СМ обладает выраженной способностью усиливать экспрессию провоспалительного IL-6 как на уровне мРНК, так и на уровне белка. Анализ экспрессии панели цитокинов свидетельствует о синергичном действии циано-еноновых тритерпеноидов в отношении ЛПС; инкубация клеток в присутствии СМ и СГ-199 усиливает развитие провоспалительного ответа (М1 фенотип), вызванного действием данного эндотоксина. Схожее синергичное действие было показано и на модели мышиных спленоцитов. Показано, что в подобной регуляции IL-6-активирующей активности СМ не задействован NFkB сигнальный путь. На модели ЛПС-индуцированной эндотоксемии показано, что введение СМ и СГ-199 мышам с ЛПС-индуцированной эндотоксемией приводит к снижению уровня TNF-α в сыворотке крови. Уровень противовоспалительной активности СМ на данной модели оказался сходным с уровнем активности дексаметазона, На модели колита, индуцированного декстран сульфатом натрия, продемонстрирована способность тритерпеноидов снижать тяжесть заболевания и эффективно предотвращать развитие острых воспалительных изменений в кишечнике, вызванных декстран сульфатом натрия. Анализ гомогенатов тканей кишечника выявил, что исследуемые тритерпеноиды достоверно повышают продукцию глутатиона и подавляют продукцию NO На модели овальбумин-индуцированной астмы показано значительное ингибирование воспалительного процесса в дыхательных путях при введении тритерпеноидов. Продемонстрировано снижение общего числа лейкоцитов в бронхоальвеолярной жидкости Показано, что введение СМ и СГ-199 эффективно снижает число эозинофилов и лимфоцитов в экссудате. Исследована биоактивность новых производных глицирретовой и дезоксихолевой кислот, несущих арил/гетарильные, диаминовые и аминоспиртовые заместители, выявлены лидерные соединения, изучен механизм их действия на опухолевые клетки.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Полусинтетические тритерпеноиды, несущие циано-еноновую фармакофорную группу в кольце А, рассматриваются в настоящее время в качестве перспективных лекарственных кандидатов, способных оказывать комплексное воздействие на процессы «воспаление-опухолевый рост». В рамках настоящего Проекта было установлено, что отечественные циано-енон-содержащие тритерпеноиды (ЦЕТ) эффективно блокируют развитие колита, вызванного у мышей декстран сульфатом натрия, как в острой фазе, так и на его поздних стадиях, когда воспаление индуцирует гиперплазию тканей кишечника и образование аденом. Выявлено, что данный эффект ЦЕТ основан на их выраженной противовоспалительной активности и способности интенсифицировать антиоксидантную защиту в тканях. Кроме этого, установлено, что лидерный ЦЕТ солоксолон метил (СМ) способен эффективно блокировать эпителиально-мезенхимальную трансформацию опухолевых клеток, являющуюся ключевым процессом в опухолевом микроокружении, определяющим высокую злокачественность онкозаболеваний. Впервые для данного класса соединений было установлено, что их иммуностимулирующая активность в отношении макрофагального звена является TLR-независимой и может определяться на уровне микроРНК. В результате направленной химической модификации структуры ЦЕТ впервые было выявлено, что введение арильных, гетарильных и аминоспиртовых групп в положение С-30 способно усиливать вероятность проникновения ЦЕТ в мозг через гемато-энцефалический барьер, не влияя на их высокий уровень цитотоксичности, что открывает потенциальную возможность использования данных соединений для терапии опухолей головного мозга. Скрининг биоактивностей новых производных глицирретовой кислоты выявил производное 5f, несущее в положении С-30 пиридин-замещенный оксадиазольный фрагмент, обладающее низкой токсичностью в отношении нетрансформированных клеток и способностью вызывать апоптоз опухолевых клеток и ингибировать их метастатический потенциал. На мышиной модели данное соединение эффективно блокировало метастазирование высокоагрессивной меланомы B16. Кроме этого, впервые для полусинтетических тритерпеноидов, содержащих амиодоксимную группу, была доказана способность эффективно ингибировать воспаление на мышиных моделях – установлено, что производное глицирретовой кислоты 3d, несущее в положении С-30 амидоксим пивалевой кислоты, обладало сравнимой эффективностью противовоспалительного действия с известными противовоспалительными агентами индометацином и дексаметазоном на модели каррагинан-индуцированного острого отека лапы мышей и перитонита. Разработанный участниками Проекта метод выявления потенциальных мишеней низкомолекулярных соединений с использованием омиксных данных, построением генных ассоциативных сетей и их валидацией с помощью молекулярного моделирования, позволил выявить ряд первичных белковых мишеней ЦЕТ, определяющий высокий уровень их биоактивности.