Обнаружены перспективные вещества для борьбы с болезнью Альцгеймера — Naked Science
23.12.2016
ФизТех

Обнаружены перспективные вещества для борьбы с болезнью Альцгеймера

Результаты доклинических исследований показывают, что соединения обладают высокой эффективностью и хорошей селективностью.

Обнаружены перспективные вещества для борьбы с болезнью Альцгеймера
Обнаружены перспективные вещества для борьбы с болезнью Альцгеймера

В этом году были опубликованы результаты двух исследований, посвященных поиску веществ, которые могут послужить потенциальными лекарствами против болезни Альцгеймера. Большой вклад в работу внес заведующий лабораторией медицинской химии и биоинформатики МФТИЯн Иваненков. На страницах  Molecular Pharmaceutics и Current Alzheimer Research были описаны две новые молекулы, способные оказаться потенциальным лекарством. Во второй работе важную роль сыграл еще один сотрудник МФТИ — Марк Веселов.

В обеих работах был исследован нейропротекторный потенциал молекул AVN-211 и AVN-322, которые являются антагонистами серотонинового рецептора 5-HT6R. Ряд последних исследований подтверждает терапевтический потенциал этой мишени в терапии болезни Альцгеймера. Результаты доклинических исследований на лабораторных животных (мышах и макаках-резус) показывают, что соединения обладают высокой эффективностью и хорошей селективностью.Болезнь Альцгеймера – одно из самых распространенных заболеваний среди людей пожилого возраста: риск его развития увеличивается после 60 лет, хотя не исключается развитие болезни в более раннем возрасте.

Люди теряют память, пропадает способность рационального восприятия мира и взаимодействия с ним; больные лишаются способности к самостоятельной жизни, и в итоге потеря функциональности организма приводит к смерти. По оценкам медиков, болезнь Альцгеймера составляет свыше ⅔ случаев старческой деменции и в развитых странах является одним из наиболее тяжелых в экономическом отношении заболеваний: урон, наносимый болезнью экономике в СШАпревышает ущерб от рака и даже сердечно-сосудистых заболеваний.

Поиски эффективного лекарства против болезни Альцгеймера еще не увенчались успехом. Несмотря на то, что известны возможные механизмы развития болезни, проблему даже близко нельзя считать решенной. По-прежнему ведутся исследования по созданию препаратов, которые способны хотя бы облегчить симптомы болезни.

В первом исследовании, о котором идёт речь, специалисты из компаний Alla Chem LLC, Avineuro Pharmaceuticals, Inc. и R-Pharm Overseas, Inc. (все – из США) Александр Иващенко и Ян Лавровский вместе с сотрудником МФТИ Яном Иваненковым работали над соединением, которое способно подавлять активность серотонинового рецептора 5-HT6R. Аналогичную задачу во втором исследовании Ян Иваненков и Александр Иващенко решали совместно с  еще одним сотрудником МФТИ Марком Веселовым. Рецепторы 5-HT6R, встроенные в мембрану нервных клеток и способные реагировать на определенные внешние сигналы, рассматриваются многими учёными как перспективные мишени для лекарств против болезни Альцгеймера. Антагонисты к этому рецептору могут облегчать симптомы заболевания в клинике.


Рис. 1. Структура AVN-211, Mol.Pharmaceutics, Ivanenkov et al., 2016

Что было сделано при исследовании AVN – 211

Группа ученых исследовала активность, фармакологические свойства, эффективность и токсичность одного из антагонистов этого рецептора – AVN-211. Сначала исследователи провели скрининг на культуре человеческих клеток с рецепторами 5-HT6R и убедились в том, что AVN-211 действительно способен выступать в роли антагониста. Еще одна серия экспериментов с клеточными культурами продемонстрировала способность вещества распространятся в биологической ткани и позволила получить предварительные данные о его метаболизме, выяснить, что будет происходить с лекарством в организме и в какие биохимические реакции оно может вступать.

После серии тестов на клеточных культурах исследователи провели ряд экспериментов на лабораторных мышах, крысах, а также макаках-резус. Учёные получили данные о фармакокинетике – то есть определили как метаболизируется AVN-211 уже не в пробирке, а в реальном организме; также была выявлена его фармакодинамика: исследователи проследили за изменением концентрации вещества в крови животных после приёма препарата.

Набор специальных тестов, призванных сымитировать расстройства памяти (например, мышей и крыс учили искать выход из лабиринта, но давали им нарушающий память препарат) показал, что AVN-211, по всей видимости, способен улучшать работу памяти. Кроме того, когда здоровым животным давали новое вещество, они справлялись с обучением в лабиринте более эффективно, чем не получавшие никаких веществ.

Эти данные позволили предположить, что AVN-211 способен справляться с когнитивной дисфункцией, вызванной болезнью Альцгеймера.

Учёные также предполагают, что данное вещество может быть использовано и для лечения некоторых психических расстройств. Тесты с использованием веществ, вызывающих схожие с психозами симптомы и опыты, показали возможный антипсихотический и анксиолитический (снижающий тревожность) эффект. Антипсихотики назначают психиатры при таких болезнях как шизофрения, а анксиолитики применяются как при тревожных расстройствах, так и в составе комплексного лечения депрессии. Учёные сравнили AVN-211 с таким известным антипсихотиком, как галоперидол, и выяснили, что новая молекула обладает сопоставимым, хотя и менее выраженным, эффектом.

В результате in vitro исследования было выявлено, что молекула действует на 5-HT6R рецептор с более высокой селективностью и эффективностью по сравнению с уже известными соединениями, включая те, которые находятся на стадии клинических испытаний. Кроме того, эксперименты с лабораторными животными подтвердили, что AVN-211 обладает крайне низкой токсичностью и высокой эффективностью.

Что было сделано при исследовании AVN – 322

Аналогично был проведен скрининг на культуре человеческих клеток с интересуемым рецептором, и доказано, что молекула является высокоселективным антагонистом.

В рамках исследования In vivo на лабораторных мышах были проведены тесты с обучением животных поиску выхода из лабиринта и тест пассивного избегания (мыши должны запомнить, что участок пола в клетке находится под напряжением), показавшие, что молекула положительно влияет на способность мышей к обучению и память. Данные, полученные при исследовании мышей, получавших AVN-322 в низких дозах  позволяют сделать вывод, молекула гораздо эффективнее существующих антипсихотических веществ.

Фармакокинетика AVN – 322 исследовалась на мышах, крысах, собаках и обезьянах. За время 30-дневного приёма у обезьян не было обнаружено никаких токсических побочных эффектов. Впрочем, выявить потенциально опасные эффекты удалось при 180 – дневном приёме с большой дозировкой у крыс: наблюдения показали, что вещество при длительном приёме способно провоцировать брахикардию и гипотензию, снижение частоты сердечных сокращений с падением артериального давления. Тем не менее, побочные эффекты AVN-322 гораздо слабее, чем у существующих препаратов.

Основываясь на данных доклинических испытаний можно сделать вывод, AVN-322 также обладает высоким терапевтическим потенциалом. Молекула высокоэффективна, обладает низкой токсичностью и имеет хороший фармакокинетический профиль: усваивается при пероральном (то есть при приеме внуть) введении и имеет высокую проходимость гемато-энцефалического барьера.Гемато-энцефалитический барьер – физиологический барьер между центральной нервной системой и кровеносной системой, защищающий нервную ткань от вредных компонент, циркулирующих в крови. При этом он способен затруднять доставку многих лекарственных средств.

Всё это позволяет говорить о возможности перехода к клиническим испытаниям, которые призваны проверить безопасность и эффективность веществ для лечения одной из наиболее серьезных болезней нашего времени.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
8 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 13:03
Алиса Гаджиева

Иранские ученые расшифровали тексты с глиняных табличек времен правления Дария I.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: