Ученые получили кетоамиды с увеличенным сроком удержания в организме. Эти вещества могут стать основой для создания противовирусных препаратов.
Трехмерная структура главной протеазы SARS-CoV-2. Молекула состоит из двух протомеров, которые показаны голубым и оранжевым цветами. Аминокислоты в каталитических центрах, на которые действует препарат, показаны синими и желтыми сферами / © Zhang, Hilgenfeld et al., Science, 2020
Международная команда исследователей из Германии и Китая смогла улучшить эффективность молекул альфа-кетоамидов в человеческом организме. Это дает надежду на получение рабочего лекарства от вызвавшего пандемию коронавируса. Статья о результатах работы команды опубликована в Science.
Альфа-кетоамиды — ингибиторы главной протеазы возбудителя SARS-CoV-2. Главная протеаза — критически важный для репликации вируса фермент. Он расщепляет синтезируемые зараженной клеткой аминокислотные цепочки до последовательностей, из которых потом формируются вирусные белки.
Главная протеаза коронавируса хорошо изучена и уже давно рассматривалась учеными как перспективная мишень для создания противовирусных препаратов. В феврале впервые были получены наборы кетоамидов, способные подавлять активность протеаз различных штаммов коронавирусов. При этом вещества никак не нарушали работу собственных ферментов человека.
В новой работе ученые протестировали модифицированные альфа-кетоамиды против вирусных ферментов. Исследователи изменили структуру молекул, повысив ее растворимость и поменяв расположение важных химических радикалов, сделав их менее уязвимыми для клеточных белков. Полученный препарат протестировали на чистой главной протеазе SARS-CoV-2, на вирусном комплексе репликации-транскрипции, а также на клетках человека, зараженных коронавирусом. Также ученые определили фармакокинетические свойства альфа-кетоамидов, вводя их мышам в концентрации три миллиграмма на килограмм веса.
Хотя эффективность ингибирования новой молекулы была ниже, чем у ранее испытанных аналогов, ученым удалось добиться повышения важной характеристики молекулы: они почти втрое увеличили период полувыведения альфа-кетоамидов из организма. Время удержания препарата в организме мышей составило 2,7 часа, а период полувыведения из плазмы — 1,8 часа.
Эти результаты означают, что одна доза препарата сможет дольше проявлять противовирусный эффект в зараженном организме. Опыты на мышах, которым вводили модифицированные молекулы при помощи ингаляторов, показали, что альфа-кетоамиды попадают непосредственно в легкие (которые наиболее уязвимы при Covid-19) и не вызывают побочных токсических эффектов. По мнению ученых, модифицированные кетоамиды могут стать основой для эффективного препарата от SARS-CoV-2.
