Биохимики из Йельского университета (США) с помощью компьютерных расчетных способов и структурного дизайна разработали препарат для терапии ВИЧ. Он обладает длительной противовирусной активностью и может стать эффективным средством профилактики.
Зараженный ВИЧ Т-лимфоцит человека
© NIAID
ВИЧ-1 описан в 1983 году и является наиболее распространенным и патогенным видом инфекции. Глобальная эпидемия ВИЧ-инфекции главным образом обусловлена распространением ВИЧ-1. Более 37 миллионов человек на планете — носители ВИЧ-1, почти половина из них принимает антиретровирусные препараты, благодаря которым продолжительность жизни пациентов повышается до 70 лет. Зараженные ВИЧ должны пожизненно несколько раз в сутки (практически по часам) принимать терапию, кроме того, вирус постоянно мутирует и появляются лекарственно-устойчивые штаммы ВИЧ-1.
Большинство препаратов антиретровирусной терапии относятся к классу нуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы (НИОТ). В целом НИОТ хорошо переносятся, однако способны вызывать побочные эффекты (угнетение костного мозга, полинейропатию, панкреатит). Эти эффекты НИОТ обусловлены токсическим действием на митохондрии. Встраивание «дефектных» нуклеозидов нарушает метаболизм митохондрий, и они разрушаются.
Ученые из нескольких факультетов Йельского университета поставили задачу создать новые эффективные препараты НИОТ. Специалисты использовали самые современные методы вычислительной химии, такие как молекулярный дизайн и структурно-ориентированный дизайн лекарственных препаратов, чтобы до синтетических экспериментов представить свойство создаваемых препаратов.
Компьютерное моделирование молекул базируется на выводах теории возмущения свободной энергии, которая позволяет рассчитать изменения энергии молекулы при постепенном изменении моделируемой молекулы (например, замена одних групп атомов на другие) в ходе молекулярной динамики. Вычислительными способами ученые предсказали высокую антивирусную эффективность, а затем синтезировали диэфировые катехолы, а также провели клинические исследования веществ.
Эксперименты показали, что один из ряда синтезированных кандидатов в лекарства усиливает действие других препаратов НИОТ, нетоксичен для клеток и не имеет других побочных эффектов. Потенциальный препарат проявляет антивирусные свойства в чрезвычайно малых концентрациях, полностью подавляет вирусную нагрузку и предотвращает потери лимфоцитов, которые поражает ВИЧ.
Кроме того, постоянная концентрация наночастиц активного вещества поддерживалась в плазме крови почти три недели после введения препарата. По заявлению авторов, синтезируемое ими вещество способно стать эффективным препаратом преконтактной (то есть до возможного контакта с вирусом) профилактики, поскольку обладает длительной антивирусной активностью.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences
Источник: chrdk.ru
