Ранее нами была предложена фармакофорная модель ингибиторов матриксных металлопротеиназ 2-го и 9-го типов (ММП-2 и ММП-9). На основании этой модели и метода молекулярного докинга сконструирован и синтезирован новый ингибитор ММП-2 и ММП-9, 1-({4-[(2, 4-дихлорбензоил)амино]фенил}сульфонил-(2S,4R)-4-гидроксипирролидин-2-карбоновая кислота (рабочий шифр ГГМ-27). В эксперименте in vitro с использованием флуорогенного субстрата Mca-Lys-Pro-Leu-Gly-Leu-Dpa-Ala-Arg-NH2 и рекомбинантных ММП-2 и ММП-9 человека показана ингибирующая активность ГГМ-27 по отношению к ММП-2 (Ki 9,4  10–5 М) и ММП-9 (Ki 9,0  10–4 М). Исследование на модели аденокарциномы молочной железы Са755 у самок мышей линии C57Bl/6 показало противоопухолевую активность у соединения ГГМ-27 в дозах 1 и 10 мг/кг при 14-дневном внутрибрюшинном введении. Торможение роста опухоли (ТРО) под влиянием ГГМ-27 в дозах 1 и 10 мг/кг составило, соответственно, 76 и 71 % на 15-е сутки развития опухоли, 63 и 62 % на 21-е сутки. Увеличение средней продолжительности жизни мышей после использования соединения в тех же дозах составило 45 и 47 %. Таким образом, у производного фенилсульфонил-L-оксипролина ГГМ-27, обладающего свойствами ингибитора ММП-2 и ММП-9, установлена противоопухолевая активность на модели аденокарциномы молочной железы Са755.

Изучено влияние эндогенного циклического дипептида цикло-L-пролилглицина (ЦПГ) и пирацетама на содержание мозгового нейротрофического фактора (BDNF), фактора роста нервов (NGF) и белка теплового шока Hsp70 на иммортализованных клетках гиппокампа мыши линии HT-22 в условиях токсического воздействия, вызванного глутаматом, и на культуре нейробластомы человека линии SH-SY5Y в условиях токсического воздействия, вызванного 6-гидроксидофамином. Показано, что ЦПГ (10–3, 10–7 М) увеличивает содержание как нейротрофинов BDNF и NGF, так и Hsp70, тогда как пирацетам (10–3 М) увеличивает содержание только нейротрофинов. Высказано предположение о возможном участии BDNF и NGF в механизмах действия нейропептида ЦПГ и пирацетама. Кроме того, в эффектах ЦПГ выявлено новое звено цитопротекции, связанное с белком теплового шока Hsp70.

Получена новая группа несимметричных аналогов соединения АЛМ-802 — N1-бензил-N2-(2-((2,3,4-триметоксибензил)амино)этил)этан-1,2-диамины общей формулы 1, в которых варьировали строение одной из ароматических групп. Изучены противоишемическая и антиаритмическая активность новых соединений, а также оценены их фармакокинетические характеристики. Установлено, что ключевую роль в проявлении активности соединений такого типа играет 2,3,4-триметоксифенильная группа, используемая в качестве одного из ароматических фармакофоров. Наличие второй ароматической группы также важно, так как ее удаление приводит к исчезновению кардиотропной активности, однако ее строение оказывает существенно меньшее влияние на активность соответствующих соединений, поскольку достаточно широкое варьирование заместителей в этой группе приводит к сохранению активности в большинстве моделей аритмии и ишемии.

Исследована нейропротекторная активность оригинальных лигандов транслокаторного белка 18 кДа (TSPO) соединений ГМЛ-1 и ГМЛ-3 in vitro. Окислительный стресс, вызванный H2O2 (1,5 мМ), приводил к достоверному снижению жизнеспособности клеток гиппокампа мышей линии НТ-22. Соединения ГМЛ-1 и ГМЛ-3 защищали клетки от гибели при внесении как за 24 ч до, так и сразу после повреждения перекисью водорода, в концентрациях 10–6 – 10–9 М.

Ранее нами на основе β-изгиба 4-й петли нейротрофина-3 был сконструирован и синтезирован его миметик, гексаметилендиамид бис-(N-моносукцинил-L-аспарагинил-L-аспарагина) (ГТС-301LL), проявивший свойства полноразмерного нейротрофина. ГТС-301LL активировал TrkC и TrkB рецепторы, обладал защитным действием на клетках HT22 в условиях окислительного стресса в концентрациях 10–5 – 10–12 М и антидепрессантоподобной активностью в тесте вынужденного плавания на мышах в дозах 10 – 40 мг/кг внутрибрюшинно. Для выявления стереоспецифичности эффектов ГТС-301 в настоящей работе синтезированы его LD-, DL- и DD-стереоизомеры и изучены их цитопротекторные и антидепрессантоподобные свойства в тех же условиях, что и для ГТС-301LL. Установлено, что оба вида активности исчезали при переходе от LL- к DL- и DD-стереоизомерам и сохранялись при переходе к LD-стереоизомеру. Таким образом, установлена стереоспецифичность фармакологических эффектов ГТС-301 по N-концевому остатку аспарагина, что свидетельствует о его ключевой роли во взаимодействии с рецептором.

В работе представлены результаты исследования антиоксидантной и антигипергликемической активности низкомолекулярного миметика NGF, соединения ГК-2 (гексаметилендиамид бис-(N-моносукцинил-L-глутамил-L-лизина)) на модели стрептозотоцин-индуцированного сахарного диабета у крыс Вистар. Установлено, что ГК-2, вводимый пер-орально в дозе 5 мг/кг в течение 28 дней, достоверно снижает уровень гликемии у диабетических крыс и повышает общую антиоксидантную активность плазмы. Показано, что уровень гликемии и антиоксидантная активность плазмы находятся в обратной экспоненциальной зависимости и тесно коррелируют друг с другом (коэффициент корреляции 0,899).

В статье приводятся результаты исследования антидиабетической активности низкомолекулярного миметика NGF, соединения ГК-2 (гексаметилендиамид бис-(N-моносукцинил-глутамил-L-лизина)) на модели сахарного диабета у крыс Вистар, вызванного высокоуглеводной диетой (10 % раствор фруктозы) в сочетании с подпороговой дозой стрептозотоцина (СТЗ) 35 мг/кг. Показано, что как предшествующее СТЗ профилактическое, так и лечебное введение ГК-2 (5 мг/кг перорально) ослабляет развитие гипергликемии. ГК-2 ослабляет инсулинорезистентность, вызванную перегрузкой организма фруктозой в сочетании с СТЗ. Морфологический анализ поджелудочных желез подтвердил протективный эффект ГК-2 в отношении панкреатических островков.

Материалы V съезда фармакологов России «Научные основы поиска и создания новых лекарств» (14-18 мая 2018 года, г. Ярославль)

Получены новые соединения группы бис-(2,3,4-триметоксифенил)азаалканов, отличающихся строением центрального атома. Изучена антиишемическая и антиаритмическая активность новых соединений, а также проанализированы их ADME-характеристики (всасывание, распределение, метаболизм, выведение). Установлено, что замена центрального атома азота на другие атомы (кислород, углерод, сера) практически не влияет на антиаритмические и антиишемические свойства соответствующих соединений, но приводит к улучшению их расчетной пероральной биодоступности. Отобрано перспективное соединение АЛМ-863 (дигидрохлорид 2,2’-оксибис(N-(2,3,4-триметоксибензил)этан-1-амина)), которое в дозе 3 мг/кг (внутривенно) полностью повторяло спектр кардиотропных свойств прототипа АЛМ-802 (2 мг/кг, внутривенно), но было менее токсичным и превосходило его по расчетным фармакокинетическим параметрам.

С использованием клеток линии НТ-22, нокаутных по генам рецепторов TrkA и TrkB, показано, что нейропротекторные свойства низкомолекулярного миметика 4-й петли NGF соединения ГК-2 (гексаметилендиамид бис-(N-моносукцинил-L-глутамил-L-лизина)) при in vitro моделировании окислительного стресса, опосредованы селективным взаимодействием с TrkA-рецептором.

В настоящей статье представлен обзор авторских работ по изучению биохимических свойств оригинальных димерных дипептидных миметиков нейротрофинов фактора роста нервов и мозгового нейротрофического фактора in vitro и их нейропротекторной и нейрорегенеративной активности в условиях экспериментального ишемического инсульта, индуцированного транзиторной окклюзией средней мозговой артерии у крыс.

Представлен обзор собственных работ по синтезу и изучению фармакологических свойств дипептидных лигандов транслокаторного белка TSPO. Соединения сконструированы на основе оригинальной химико-фармакологической стратегии дизайна коротких пептидных препаратов, подобных известным лекарственным средствам. Рассматривается два ряда дипептидных лигандов TSPO — замещенные триптофанил-изолейцины и замещенные триптофанил-лейцины. Приводятся данные об их анксиолитической активности и предполагаемых молекулярных механизмах действия соединений-лидеров, связь структуры и анксиолитической активности в ряду их аналогов. Описываются фармакофорные элементы, необходимые для проявления анксиолитического эффекта этих соединений. Формулируется гипотеза о структуре эндогенного лиганда TSPO.

Хорошо известно, что нейротрофины фактор роста нервов (NGF) и мозговой нейротрофический фактор (BDNF) участвуют в процессах обучения и памяти. В НИИ фармакологии имени В. В. Закусова сконструированы и синтезированы димерные дипептидные миметики 1-й (ГК-6) и 4-й (ГК-2) петель NGF, 1-й (ГСБ-214), 2-й (ГТС-201) и 4-й (ГСБ-106) петель BDNF, активирующие in vitro соответственно TrkA- или TrkB-рецепторы. При инкубации в культуре клеток НТ-22 в течение 5 – 180 мин были зарегистрированы различия в активации сигнальных путей PI3K/AKT, MAPK/ERK и PLC-γ1. Целью данной работы было изучение мнемотропной активности оригинальных миметиков NGF и BDNF в тесте распознавания нового объекта у крыс. Дипептиды вводили однократно внутрибрюшинно. Установлено, что ГК-2 (0,5 и 1,0 мг/кг) и ГСБ-214 (0,1 и 1,0 мг/кг), активирующие сигнальные пути PI3K/AKT и PLC-γ1 без влияния на MAPK/ERK, статистически значимо улучшали долговременную память. Соединения ГК-2 и ГСБ-214 представляются перспективными для дальнейшей разработки в качестве средств коррекции нарушений памяти.

В работе получена новая группа соединений — бис-(2,3,4-триметоксибензил)алканди-аминов, изучена их антиишемическая и антиаритмическая активность. Установлено, что замена центрального атома азота триазаалканового линкера ранее изученного соединения АЛМ-802 на атом углерода и укорочение длины линкера приводит к сохранению спектра его кардиотропной активности у соответствующих веществ. Наиболее активными соединениями среди нового ряда оказались АЛМ-844 (дигидрохлорид N1,N 5-бис(2,3,4-триметоксибензил)пентан-1,5-диамина), и АЛМ-851 (дигидрохлорид N1,N 3-бис(2,3,4-триметоксибензил)пропан-1,4-диамина).

Изучено влияние хронического интраназального введения циклопролилглицина (ЦПГ, 1 и 2 мг/кг) на поведение мышей BALB/c и C57BL/6 и на рецепторы мозга мышей BALB/c. В тесте Порсолта интраназальное введение ЦПГ (1 и 2 мг/кг, 2 недели) мышам BALB/c оказало значимый антидепрессивноподобный эффект, более выраженный по сравнению с внутрибрюшинным введением, в то время как в тесте «Подвешивание за хвост» интраназальное введение ЦПГ мышам C57BL/6 не отличалось от внутрибрюшинного и приводило к умеренному эффекту (1 мг/кг, 4 недели). ЦПГ не влиял на исследовательскую активность и тревожность животных в закрытом крестообразном лабиринте. В радиолигандных исследованиях интраназальное двухнедельное введение ЦПГ увеличивает плотность ГАМКА-рецепторов в коре (1 мг/кг) и снижает плотность NMDA- и 5-HT2A-рецепторов в гиппокампе и стриатуме (1 и 2 мг/кг), не влияя на mGluII-рецепторы гиппокампа. Выявленная разница в отношении плотности NMDA-рецепторов в зависимости от пути введения может указывать на вовлеченность этого типа рецептора в механизм антидепрессивноподобной активности ЦПГ.

Недавно в НИИ фармакологии имени В. В. Закусова был сконструирован и синтезирован замещенный дипептид этиловый эфир N-фенилацетилглицил-L-пролина (ГЗК-111), метаболизирующийся in vivo до цикло-пролилглицина (ЦПГ), идентичного эндогенному циклонейропептиду. ГЗК-111 при внутрибрюшинном введении грызунам обладал всеми активностями, характерными для ЦПГ (ноотропной, анксиолитической, антигипоксической, нейропротективной и анальгетической) в дозах от 0,1 до 5 мг/кг. В настоящей работе показано, что ГЗК-111 сохраняет фармакологические эффекты и при пероральном введении. Антигипоксическую активность ГЗК-111 при пероральном введении проявляет в дозах 10 и 30 мг/кг на мышах на модели гипоксии с гиперкапнией. Анксиолитическую активность ГЗК-111 при пероральном введении проявляет в дозе 40 мг/кг на крысах в тесте приподнятого крестообразного лабиринта. Сохранение фармакологических эффектов замещенного дипептида ГЗК-111 при пероральном использовании важно для его развития в качестве нового потенциального препарата для лечения хронических заболеваний.

Представлен обзор собственных работ, который посвящен истории создания, фармакологическим и клиническим свойствам ноотропного дипептидного препарата Ноопепта. Он был создан в НИИ фармакологии им. В. В. Закусова с использованием оригинальной химико-фармакологической стратегии дизайна лекарственных средств, заключающейся в движении от известного нейропсихотропного препарата к ранее неизвестному фармакологически активному короткому пептиду. Из серии топологически близких пирацетаму N-ацилпролинсодержащих дипептидов для расширенного фармакологического исследования на основании высокой активности и препаративной доступности в качестве потенциального ноотропного препарата был отобран этиловый эфир N-фенилацетил-L-пролилглицина (ГВС-111, GVS-111, SGS-111, получивший название Ноопепт: от слов «ноотропный» и «пептид»). В статье приводятся данные фармакологического изучения ноопепта, установившего наличие трёх основных видов активности — ноотропной, анксиолитической и нейропротективной. Описываются молекулярные механизмы действия ноопепта, приводятся данные фармакокинетических исследований, выявивших его высокую биодоступность и тропность для тканей мозга, и токсикологических, показавших его низкую токсичность. Приводится краткое описание данных клинического исследования, выполненного под руководством академика С. Б. Середенина.

Представлен обзор работ, посвященный созданию и изучению фармакологически активных димерных дипептидных миметиков нейротрофинов NGF и BDNF. Они были созданы в НИИ фармакологии им. В. В. Закусова по заданию академика С. Б. Середенина с использованием оригинальной стратегии, заключающейся в конструировании миметиков отдельных петель нейротрофинов при сохранении наиболее экспонированных центральных дипептидных фрагментов бета-поворотных участков этих петель и димерного строения нейротрофинов. Описывается спектр фармакологических свойств этих миметиков и его зависимость от картины активации пострецепторного сигналинга Trk-рецепторов.

Изучено влияние одно- и двухнедельного введения циклопролилглицина (ЦПГ, 1 мг/кг/день, в/б) на поведенческие характеристики мышей BALB/c и C57Bl/6 в тесте «Закрытый крестообразный лабиринт». У мышей линии BALB/c в течение 1-й недели развивался анксиолитический эффект, постепенно исчезающий ко 2-й неделе введения ЦПГ. Изменений когнитивных функций не отмечено в течение всего времени эксперимента. У мышей линии C57Bl/6 при одно- и двухнедельном введении ЦПГ эти показатели оставались неизмененными. По этим, а также по полученным ранее результатам исследований поведения мышей в тесте «Вынужденное плавание» (для линии BALB/c) и тесте «Подвешивание за хвост» (для линии C57Bl/6) была прослежена временная динамика проявления исследовательской, анксиолитической и антидепрессивноподобной активности ЦПГ. Показано, что у мышей BALB/c к 7-му дню развивается максимум анксиолитического эффекта, который в течение последующих 3-х недель замещается монотонно нарастающим антидепрессивноподобным эффектом, выходящим на плато уже ко 2-й неделе. У мышей C57Bl/6 лишь к концу 4-й недели наблюдения формировалось антидепрессивноподобное поведение.

The present work was to study the GSB-106 effect on the immobility behavior of mice Balb/c in the Porsolt test. GSB-106 was administered sub-chronically and chronically intraperitoneal in dose 1 mg/kg. GSB-106 administration significantly decreased immobility time in mice by 1.2 times after 4 days, by 1.3 times after 14 days and 1.2 times after 21 days’ injections. Thus, the dependence of the GSB-106 effect-time administration in the Porsolt test was not established.