Главная страница /

 

В Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН разработан новый подход к созданию низкотоксичных лекарственных молекул на основе неорганических и металлокомплексных соединений для терапии вирусных, онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Предложенные полиэдрические молекулы, не существующие в живой природе, являются перспективной трёхмерной молекулярной платформой для получения нового типа терапевтических агентов с низкой вероятностью возникновения лекарственной резистентности. Работа опубликована в высокорейтинговом международном научном издании Chemistry Asian Journal.

 

Возникновение лекарственной резистентности является одной из глобальных проблем современной медицины и, в целом, всего человечества. Большинство из известных к настоящему времени биологически-активных химических соединений для лекарственной терапии вирусных и онкологических заболеваний представляют собой относительно небольшие органические молекулы, взаимодействие которых с целевыми биомишенями сходно с таковым ферментативных субстратов. Как правило, эти молекулы связываются посредством ограниченного числа супрамолекулярных взаимодействий типа «хозяин – гость» с активными центрами также биомакромолекул – мишеней, блокируя эти центры и уменьшая, таким образом, их активность. С другой стороны, любая мутация в вышеупомянутых сайтах связывания может привести к возникновению лекарственной резистентности из-за исчезновения этих взаимодействий.

 

В ИОНХ РАН предложен новый подход к решению этой проблемы, основанный на использовании альтернативных и улучшенных фармакологических принципов. Он включает использование аллостерических (удаленных от активного центра фермента) ингибиторов действия целевых биомакромолекул или биосистем (в частности, систем биосинтеза нуклеиновых кислот) и/или генерацию развернутых макромолекул белков (в частности, транспортных альбуминов) или таковых неправильно упакованных под действием абиотических (не имеющих аналогов в природе), синтетических трёхмерных полиэдрических (каркасных) неорганических и металлокомплексных соединений (в частности, клозо-боратов, карборанов, металлоклатрохелатов и их гибридных производных).

 

Исследование прокомментировал автор, заведующий Лабораторией нанобиоматериалов и биоэффекторов для тераностики социально-значимых заболеваний ИОНХ РАН, член-корреспондент РАН, профессор Ян Волошин: «Нами получены не имеющие аналогов в живой природе соединения на основе вышеупомянутых неорганических и металлокомплексных соединений, которые могут влиять как на аллостерические центры (фрагменты молекулы фермента, регулирующие его активность), так и внешние поверхности (интерфейсы) межмакромолекулярных взаимодействий. В первом случае, аллостерические сайты как «хозяева» могут быть стерически заблокированы структурно-жесткими трёхмерными неорганическими (например, клозо-боратными или металлоклатрохелатными) биоэффекторами как «гостями». Поскольку биорецепторы «хозяина» распознают только внешнюю поверхность их молекул, природа таких абиотических и синтетических молекулярных платформ не играет существенной роли в соответствующем супрамолекулярном связывании «хозяин – гость». Другой механизм их действия основан на блокировании этими жесткими трёхмерными эффекторами поверхности межмакромолекулярных взаимодействий между целевыми макромолекулами белков».

 

Таким образом, полиэдрические неорганические и металлокомплексные соединения, внешняя поверхность трехмерных молекулы которых содержит биорелевантные, биоактивные или реакционноспособные группы, являются перспективными кандидатами для лекарственной терапии онкологических и вирусных заболеваний без возникновения лекарственной резистентности.

 

В дальнейшем планируется продолжить направленный поиск и синтез соединений этих типов, обладающих целевой биоактивностью, высокой селективностью их связывания с целевыми биосистемами и низкой токсичностью.

 

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках Государственного задания ИОНХ РАН.

 

 

 

Схема, иллюстрирующая разработанный подход.

 

 

Источник: Voloshin YZ. Alternative Approach to Avoid Drug Resistance: Polyhedral Inorganic and Metallomacrobicyclic 3D-Shaped Guests Strongly Binding to Allosteric Sites and/or Macromolecular Interfaces. Chem Asian J. 2025 Jun 10: e01842. DOI: 10.1002/asia.202401842

 

Пресс-релиз опубликован на сайтах RT (https://russian.rt.com/science/article/1520056-molekuly-lekarstva-resistentnost), Аргументы и факты (https://aif.ru/society/uchyonye-v-rf-razrabotali-novyy-sposob-borby-s-rezistentnymi-infekciyami), Минобрнауки России (https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/nauka/98317/), Поиск (https://poisknews.ru/biologiya/dlya-terapii-virusnyh-onkologicheskih-i-nejrodegenerativnyh-zabolevanij-sozdan-novyj-podhod-k-preodoleniyu-lekarstvennoj-rezistentnosti/), Индикатор (https://indicator.ru/chemistry-and-materials/predlozhen-novyi-podkhod-k-preodoleniyu-lekarstvennoi-rezistentnosti-25-08-2025.htm), Новый химический журнал (https://newchemjournal.ru/dostizheniya-rossijskih-uchenyh/novyj-podhod-k-preodoleniyu-lekarstvennoj-rezistentnosti/), InScience (https://inscience.news/ru/article/news/19179), Наука.mail.ru (https://science.mail.ru/news/6917-najden-novyj-podhod-k-preodoleniyu-lekarstvennoj-rezistentnosti/), Дзен (https://dzen.ru/a/aKzGs4KTAFg8oRcI), Научный микроблог Минобрнауки России (https://sciencemon.ru/office/org/blog/264287/).