ПРОИЗВОДНЫЕ ДИФЕНИЛА – ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРЕПАРАТЫ С ИНТЕРФЕРОНИНДУЦИРУЮЩИМИ И ПРОТИВОВИРУСНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Интенсивный поиск новых лекарственных препаратов привел к выявлению индукторов интерферона (ИФН) среди низкомолекулярных соединений – производных дифенила, синтезированных  ранее в Физико-химическом институте им. А. В. Богатского НАН Украины. В предыдущих исследованиях, проведенных в отделе проблем интерферона и иммуномодуляторов Института микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного НАН Украины, был осуществлен широкомасштабный скрининг этих соединений и отбор наиболее активных и наименее токсичных, использованных в данной работе. Было показано, что выбранные соединения проявляют интерферониндуцирующую и противовирусную активность в организме экспериментальных животных на модели герпетического менингоэнцефалита. В организме животных происходила активация системы ИФН. Но при этом, возможные механизмы действия производных дифенила, как, например, пути передачи сигнала для синтеза ИФН, представляют особый интерес для изучения.

Производные дифенила по структуре и биологическим свойствам близки к лекарственному препарату Амиксину IC (ОАО «ИнтерХим», Украина), но, в тоже время имеют некоторые принципиальные отличия. В отличие от амиксина (2,7-бис-[2-(ди­этиламино)этокси]флуорен-9-он дигидрохлорид, тилорона дигидрохлорид) [1], содер­жа­щего планарную (торсионный угол между бензольными кольцами не превышает 0.73о) трициклическую флуореноновую систему, соединение 1 (4,4'-бис-[2-(диэтиламино)­этокси]­ди­фенил дигидрохлорид) содержит дифенилом с торсионным углом не менее 7о. В сое­ди­не­нии 2 (2-метоксикарбонил-4-4'-бис-[2-(диэтиламино)этокси]дифенил дигидрохлорид) откло­не­ние от планарности еще больше (торсионный угол не менее 34о) за счет присутствия в положении 2 метоксикарбонильной группы.

Нами были исследованы токсические характеристики избранных веществ на различных культурах клеток (перевиваемые фибробласты мыши и крысы, тестикулы поросенка), в результате чего было показано более низкую токсичность соединений по сравнению с амиксином. На культуре клеток фибробластов мыши методом «ДНК-комет» нами было показано отсутствие генотоксичности этих соединений, то есть отсутствие их возможных негативных влияний на генетический аппарат. В стандартном тесте Эймса было показано отсутствие  мутагенной активности соединений с помощью тест-штаммов Salmonella typhimurium ТА98 и ТА100 [2, 3].

По интерферониндуцирующим свойствам соединение 1 оказалось сравнимым с препаратом амиксин, в то время как соединение 2 несколько уступало последнему. С учетом пространственных особенностей соединений можно сделать вывод о том, что при значительном нарушении планарности соединения теряют свои свойства. Изучение противовирусной активности соединений показало их эффективность на фибробластах мыши L929 против тест-вируса везикулярного стоматита и на фибробластах крысы RF против вируса простого герпеса І типа, что является основанием рассматривать их как перспективные препараты для терапии и профилактики РНК- и ДНК-содержащих вирусов [4].

Если для амиксина показана способность интеркалировать в ДНК [1] и РНК [5], то для производных дифенила в ФХИ им. А. В. Богатского НАН Украины было показано отсутствие такой способности. В связи с этим поиск механизмов, с помощью которых производные дифенила опосредуют свои функции является актуальным и важным.

Проведенные нами исследования начального этапа интерфероногенеза, а именно взаимодействия интерфероногена с плазматической мембраной, показали, что производные дифенила, как и препарат амиксин, благодаря своей структуре способны легко проникать сквозь мембрану и эффективно на нее влиять. Результаты изучения ранних изменений электрофоретической подвижности (ЭФП) Т-лимфоцитов мыши позволили утверждать, что выбранные соединения влияют на величину ЭФП, а значит и на поверхностный заряд клеток. При этом, соединение 1, как и препарат амиксин, способно увеличивать абсолютную величину ЭФП клеток, удерживая достигнутые показатели в течение 4 часов исследования. В связи с этим необходимым было изучение мембранного потенциала митохондрий. Поскольку митохондрии принимают участие в клеточных реакциях врожденного противовирусного иммунитета у млекопитающих, которые включают в себя каскадный ответ, заключительным этапом которого является продукция интерферонов первого типа.

Проведенные исследования активности MAVS (митохондриального противовирусного сигнального белка) под влиянием производных дифенила показали отличия в эффективности соединений 1 и 2. Существенное увеличение мембранного потенциала митохондрий (??м) показано под влиянием соединения 1 и амиксина в течение первых 30 минут инкубации, тогда как эффект соединения 2 не был выражен так четко. Через 120 минут после обработки клеток соединениями 1 и 2 ??м достоверно не отличался от контрольных значений [6].

Известно что, активация классического пути интерферонового ответа связана с резким возростанием функциональной активности MAVS и запуском сигнального каскада реакций через активацию факторов IRF-3 и NF-?B, конечным звеном которого является продукция интерферона І типа. Гиперэкспрессия MAVS индуцирует экспрессию ИФН-?/?, усиливая таким образом противовирусную защиту [7]. Значит, активация MAVS и запуск противовирусного сигнального каскада реакций происходит на ранних этапах взаимодействия соединений и клетки.

Таким образом, взаимодействие производных дифенила с поверхностными структурами клеток и мембранами митохондрий обеспечивает инициирование каскада реакций, следствием которых являются показанные противовирусные и интерферониндуцирующие эффекты соединений. Полученные результаты свидетельствуют о стимулирующем влиянии соединения 1 на митохондриальную активность клеток. То есть, производные дифенила опосредуют свои функции именно через митохондриальный противовирусный сигнальный путь, что в результате приводит к индукции ИФН І типа.

Понимание механизмов действия и свойств производных дифенила обусловит их перспективность как безопасных препаратов с интерферониндуцирующими и противовирусными свойствами.

 Литература:

1. Chandra P., Wright G. S. Tilorone hydrochloride: the drug profile // Current. Med. Chem. – 1977. –Vol.12. – P. 125-148.

2. Богорад-Кобельская Е. С., Дыбкова С. Н., Олевинская З. М. [и др.]. Изучение генотоксичности новых противовирусных соединений – производных дифенила (укр.) // Тезисы Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы современной медицины», 19–20 апреля, 2012, Харьков. – Х.: ХНУ им. В. Н. Каразина, 2012. – С. 31-32.

3. Bogorad-Kobelska О. S., Bogdan Y. M., Zholobak N. M. [et al.] Effect of diphenyl derivatives on the spontaneous mutagenesis in Salmonella typhimurium // Вестник ЧНУ «Биологические системы». – 2011. – Т. 3, №1. – С. 3-7.

4. Bogorad-Kobelska O. S. Diphenyl derivatives: cytotoxicity, antiviral and IFN-inducing activities in vitro / O. S. Bogorad-Kobelska, N. M. Zholobak, O. V. Dolga [et al.] // International Journal of Biomedicine. – 2011. – Vol. 1, № 3. – P. 153-157.

5. Карпов А. В. Спектрофотометрическое изучение взаимодействия одноцепочечной РНК с тилороном (укр.) // Укр. биохим. журн. – 1997 – Т. 69, №3. – С. 122-125.

6. Zholobak N. M., Kavok N. S., Bogorad-Kobelska O. S. [et al.]. Effect of tilorone and its analogues on the change of mitochondrial potential of rat hepatocytes // Физиологический журнал. – 2012. – Т. 58, №2. – С. 39-43.

7. Seth R. B., Sun L., Ea C.-K., Chen Z. J. Identification and characterization of MAVS, a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-?B and IRF3 // Cell. – 2005. – Vol. 122, №5. – P. 669-682.

Comments: 13

Morozova Elena

08 / 23 / 2012 - 18:37

Исследование интересное. Проводилось ли испытание у пациентов данного препарата?

Bogorad-Kobelska Olena

08 / 23 / 2012 - 18:48

Нет, испытание у пациентов пока не проводилось. Но нашей целью является внедрение этих соединений в медицинскую практику. Ранее проводились исследования на мышах, были показаны интерферониндуцирующие и противовирусные эффекты соединений.

Lakhtin Yuriy Vladimirovich

08 / 23 / 2012 - 08:20

Доклад, заслуживающий внимания. Поиск новых препаратов, обладающих противовирусной активностью актуален на сегодня. Уважаемые коллеги, хотелось бы услышать от вас ответ на ряд вопросов. 1 - изучалась ли аллергогенность производных дифенила? 2 - вирус простого герпеса I типа и РНК-вирус везикулярного стоматита, как правило, чаще всего вызывает поражения у детей, причем грудного и раннего детского возраста. Системная медикаментозная нагрузка при этих вирусных стоматитах не всегда желательна. В связи с этим вопрос: возможно ли местное применение этих веществ? 3 - если местное применение возможно, то обладают ли они раздражающим действием на слизистую оболочку?. Противовирусных препаратов в виде мазей КРАЙНЕ мало, чтобы их использовать для лечения стоматитов вирусного генеза, в основном только для дермальных поражений. Исследование Ваше имеет важную клиническую значимость. С уважением, Ю.В. Лахтин.

Bogorad-Kobelska Olena

08 / 23 / 2012 - 14:48

Спасибо за проявленный интерес. Отвечаю. 1. Аллергогенность производных дифенила пока не изучалась, если у нас появится такая возможность, мы обязательно проведем подобное исследование. 2. Теоретически, местное применение веществ возможно. Необходимо только разработать надлежащую лекарственную форму. 3. Воздействие веществ на слизистую оболочку также пока не рассматривалось.

Lakhtin Yuriy Vladimirovich

08 / 24 / 2012 - 09:42

Спасибо за конекретный и обстоятельный ответ. Успехов Вам в начуном творчестве.

Yelena Sharachova

08 / 23 / 2012 - 04:52

Не представлены данные, подтверждающие статистическую достоверность результатов. Это тезисы, а не статья или доклад.

Moyseyenko Valentyna Oleksiivna

08 / 22 / 2012 - 12:11

Тема очень актуальная, особенно в период прихода осени или весны . Есть перспектива: разработка новых препаратов, позволяющих повысить иммунитет. Мало собственных данных и их анализа, корреляционных связей и т.д. Успехов в дальнейшем!

Smetanina Ekaterina

08 / 21 / 2012 - 21:41

интересно, актуально, перспективно. продолжайте исследования. катерина

Grudko Iryna Vladimirovna

08 / 21 / 2012 - 09:55

Проводились ли Вами исследования позволяющие оценить фармакологические эффекты двух предложенных вами соединений?

Bogorad-Kobelska Olena

08 / 21 / 2012 - 16:04

Ранее нами проводились исследования противовирусной и интерферониндуцирующей активности соединений на модели герпетического менингоэнцефалита у мышей. Основным показанным фармакологическим эффектом соединений является их влияние на клетки-продуценты интерферона, то есть увеличение интерферонового ответа клеток.

Yurchenko Nataliya Sergeevna

08 / 20 / 2012 - 21:40

Вы будете проводить клинические исследования производных дифенила? Возможно внедрение препаратов на основе этих соединений в практическую фармацию?

Bogorad-Kobelska Olena

08 / 21 / 2012 - 16:17

Да, мы собираемся провести доклинические исследования соединений. Ранее эти соединения уже изучались на модели герпетического менингоэнцефалита у мышей. Все наши исследования направлены на то, чтобы эти соединения были официально зарегистрированными препаратами. Поскольку по своим характеристикам они не уступают, а даже превосходят, некоторые другие подобные препараты.

Kolesnik Yana

08 / 16 / 2012 - 20:19

Актуально.