Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание научно-технических решений для разработки стимуляторов нейрогенеза

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
автоматизированные системы дизайна химических веществ, нейральные прогенеторные клетки, нейрогенез, нейропротекция, нейродегенеративные болезни, пронейрогенный эффект.

Цель проекта:
1. Создание нового класса препаратов, способных стимулировать собственные нейрогенные зоны взрослой нервной системы, с целью обеспечения ускоренной репарации пораженных анатомических отделов. 2. Разработать процесс автоматизации и экспериментальные методики in vitro и in vivo для рационального дизайна и валидации химических веществ, обладающих свойством стимулировать продукцию и выживание новых нейронов во взрослом мозге.

Основные планируемые результаты проекта:
1. С использование методов компьютерной и медицинской химии будет выполнен направленный поиск химических соединений обладающих пронейрогенным и нейропротекторным эффектом, в дальнейшем будет оптимизирована структура соединений-лидеров для передачи их в дальнейшем на доклинические испытания. Будут разработаны и валидированы тест-системы in vitro и in vivo, для отбора соединений-
стимуляторов нейрогенеза. На основании результатов исследований специфической фармакологической активности будут созданы фокусированные библиотеки соединений хитов, проявляющих выраженную активность, сопоставимую или превышающую препараты сравнения. Использование, в качестве тест-систем, трансгенных животных позволит выявить какой эффект стимуляция нейрогенеза оказывает на патогенетические процессы сопровождающие нейродегенерацию в условиях in vivo. Теоретически препараты, обладающие пронейрогенной активностью, потенциально могут быть так же применены для лечения широкого круга социально значимых заболеваний, включающих нейродегенеративные заболевания, сосудистые неврологические патологии и травмы ЦНС.
2. Разработанные в ходе выполнения ПНИ экспериментальные модели, тест-системы, методические рекомендации должны предназначаться для создания комплексной системы направленного дизайна, оптимизации и отбора нового поколения нейропротекторных препаратов, способных стимулировать нейрогенез во взрослом мозге для использования в комплексной терапии нейродегенеративных заболеваний.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. С использованием методов компьютерной и медицинской химии будет выполнен направленный поиск химических соединений, обладающих пронейрогенным и нейропротекторным эффектом, в дальнейшем будет оптимизирована структура соединений-лидеров для передачи их на доклинические испытания. Будут разработаны и валидированы тест-системы in vitro и in vivo для отбора соединений-стимуляторов нейрогенеза. На основании результатов исследований специфической фармакологической активности будут созданы фокусированные библиотеки соединений хитов, проявляющих выраженную активность. Использование в качестве тест-систем трансгенных животных позволит выявить, какой эффект стимуляция нейрогенеза оказывает на патогенетические процессы, сопровождающие нейродегенерацию в условиях in vivo.
2. Препаратов, обладающих пронейрогенными свойствами, нет ни в одной Фармакопее мира.
3. В настоящее время существует повышенный интерес исследователей по всему миру к изучению механизма постнаталного нейрогенеза, нарушений в этом процессе при патологиях нервной системы, а также возможностей фармакологической коррекции таких нарушений. Ряд данных указывает на то, что появление ранних симтомов ряда нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона) сопровождается нарушениями в процессе нейрогенеза. Также была показана возможность модулирования процессов пролиферации и выживания нейронов при помощи пронейрогненных и нейропротекторных химических соединений.
4. Для достижения заявленных результатов планируется выполнить аналитический обзор современной научно-технической литературы, исследовать и выбрать методы и средства решения поставленных задач. Далее будет осуществлена разработка процесса автоматизации для рационального дизайна и валидации химических веществ, обладающих свойством стимулировать продукцию и выживание новых
нейронов во взрослом мозге, а также сформирована фокусированная библиотека потенциальных химических веществ с
нейропротекторными и пронейрогенными свойствами. В дальнейшем будет разработан и выполнен план исследований, направленных на создание и валидацию тест-систем для анализа пронейрогенной и нейропротекторной активности химических соединений в исследованиях in vitro и in vivo, разработаны методики оценки пронейрогенной и нейропротекторной активности химических веществ в исследованиях in vitro и in vivo. Далее будет отобрано не менее 2 химических веществ, потенциально обладающих пронейрогенными и нейропротекторными свойствами, и проведена их экспериментальная валидация с использованием разработанных тест-систем.
Ограничения для выполнения проекта отсутствуют. Возможные риски состоят в том, что полученные химические вещества могут не обладать достаточной активностью в разработанных тест-системах.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. В результате проведенной ПНИ будет разработаны методы, которые могут найти непосредственное применение в фармацевтической промышленности, на стадии доклинических испытаний новых лекарственных средств.
2. Комплекс методов и подходов по поиску и оптимизации структуры химических соединений, их тестированию и оценке специфической
активности послужит для создания современных фармакологических средств для лечения широкого круга заболеваний. Отобранные в ходе исследования соединения с выраженными пронейрогенной и нейропротекторной активностями будут использованы для дальнейших доклинических и клинических испытаний, с целью создания препаратов для комплексной терапии нейродегенеративных и других заболеваний.
3. Полученные в ходе проведенной ПНИ результаты послужат основой для целого ряда дальнейших научных исследований и прикладных разработок в области исследования молекулярных основ нейродегенерации и отбора высокоэффективных лекарственных средств. Тест-системы, которые будут отобраны в результате выполнения проекта, послужат уникальнымй инструментом доклинических исследований. Все
последующие исследования химических веществ с потенциальным пронейрогенными и нейропротекторным эффектом могут с успехом исследоваться с применением данных моделей и разработанных стандартных операционных процедур. Таким образом, проведенные исследования откроют перспективы для дальнейших исследований и разработок как биологического, так и химического профиля.
4. Было приобретено необходимое для проведения исследований лабораторное оборудование. В рамках популяризации науки была опубликована статья в научно-популярном журнале "Коммерсантъ Наука"

Текущие результаты проекта:
На данный момент выполнены следующие этапы работы:
1. Разработан процесс автоматизации для рационального дизайна и валидации химических веществ, обладающих свойством стимулировать продукцию и выживание новых нейронов во взрослом мозге. Разработана процедура виртуального скрининга потенциальных пронейрогенных
соединений и ЭО ПК для рационального дизайна и отбора химических веществ и техническая документация на ЭО ПК. Проведены патентные
исследования.
2. Сформирована фокусированная библиотека потенциальных химических веществ с нейропротекторными и пронейрогенными свойствами
3. Получена линия трансгенных мышей, сформированы экспериментальные когорты.
4. Создана тест-система для анализа пронейрогенной и нейропротекторной активности химических соединений в исследованиях in vitro и in vivo, проведена ее валидация. Разработаны методики оценки пронейрогенной и нейропротекторной активности химических веществ в исследованиях in vitro и in vivo.