Регистрация / Вход
Прислать материал

14.616.21.0065

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.616.21.0065
Тематическое направление
Науки о жизни
Исполнитель проекта
Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук"
Название доклада
Дизайн, синтез и исследование механизма действия новых оригинальных гетероциклических соединений обладающих активностью в отношении не реплицирующихся форм туберкулеза.
Докладчик
Макаров Вадим Альбертович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Туберкулез является одним из самых сложных заболеваний легких, в связи с увеличением распространенности первичной резистентности к текущим препаратам. Широкое распространение скрытой инфекции туберкулеза является серьезной угрозой для здоровья человека, как клетки Mycobacterium tuberculosis в латентно инфицированных пациентах проявляют фенотипическую устойчивость к антибиотикам из-за их небольшой метаболической активности. Поэтому срочно необходима поиск и разработка новых лекарственных средств против как активного так и латентного ТБ.
Актуальность и новизна исследования
Нами были найдены новые оригинальные производные 1-гидрокси-2-тиопиридина, которые проявили высокую активность в отношении как активно растущей и так и в отношении дормантных некультивируемых микобактерий туберкулеза in vitro и при этом продемонстрировали умеренную цитотоксичность. Эта группа оригинальных соединений может служить исходной точкой для поиска новых лекарств против туберкулеза, включая латентную инфекцию.
Описание исследования

Анализ MIC для определения противотуберкулезной активности проводили в 96-луночных планшетах.  Культуры клеток M.туберкулеза H37Rv (3 х10(4) клеток / мл) смешивали с тестируемыми соединениями (исходной концентрации 1 мкг / мл), серийные двукратные разведения были сделаны  и инкубированы в течение 1 недели (37 ° C). Жизнеспособность бактерий оценивали добавлением стерильного раствора резазурина (10 мкл, 0,025% вес / об) и измерения его превращения с помощью флуоресценции. ДМСО (1%) и рифампицин (0,5 мкг / мл) использовали в качестве отрицательного и положительного контроля, соответственно.

Для того, чтобы определить цитотоксичность синтезированных соединений, HepG2 клетки человеческой гепатоцеллюлярной карциномы  и клетки А549 эпителия легких были посеяны в 96-луночные планшеты при концентрации 4 х 10(4) клеток / мл в DMEM (без фенолового красного) с добавлением 10%  сыворотки теленка (FCS ); содержащую клетоки среду использовали в качестве контроля ингибирования 100%. Клетки инкубировали в присутствии соединений, разведенных, как описано выше в 5% СО2 в увлажненном инкубаторе при температуре 37 ° С в течение 3-х дней, и жизнеспособность клеток определяли путем добавления резазурина через 6 ч.

Результаты исследования

Мы успешно разработали трех стадийный метод химического синтеза производных N-гидроксипиридинов, которые имеют изотиомочевинную группировку во втором положении. Этот метод дает возможность синтезировать различные соединения, имеющих различные заместители в пиридиновом кольце, а также в тиомочевинах. Таким образом, одиннадцать конечных соединений были синтезированы этим методом, а также мы сделали шесть соответствующих N-оксидо-2-тиопиридинов без карбодиимидной группы. 

Активность в отношении микобактерий туберкулеза оценивали для всех новых соединений. Мы исследовали зависимость структура-активность, такие как влияние различных тиозаместителей в положении 2 пиридинового кольца и  в положении 5 пиридинового кольца. Минимальные ингибирующие концентрации (MIC) значения для каждого соединения определяли с помощью ресазуринового теста. Во-первых, мы обнаружили, очень высокую активность для соединений содержащих изотиурониевый фрагмент 4, в то время как N-оксидо-2-тиопиридины не ​​ активны на клетках M. tuberculosis (> 100 мкг / мл).  Интересно, что соединения 4f и 4J с тетрагидропиримидиновым остатком проявили немного меньшую противотуберкулезный активность по сравнению их близкими аналогами соединениями 4e и 4i с меньшим размером цикла. Так же мы не наблюдали  активности в отношении микобактерий для соединений с атомами H, Me или Cl в положении 5 пиридинового кольца 4а-C (> 100 мкг / мл); только производные 4d-K имеющие электроноакцепторные заместители в этом положении, например, алкоксикарбонил или трифторметил группы, проявляли высокую  противотуберкулезную активность (таблица 1).


Отобранные лучшие активные соединения обладают MIC в пределах 0,031 и 0,063 мкг / мл, и умеренной цитотоксичность, где индекс селективности  (IC 50 / MIC99) колеблется в диапазоне 123.87 для клеток HepG2 и 265,8 для А549 клеток.

Кроме того, мы обнаружили, что все  производные 1-гидрокси-2-тиопиридина 4d-K  высоко активны против не в отношении не реплицирующихся  стрептомицин зависимого  штамма 18b Mycobacterium tuberculosis , как показано низкие значения MIC в диапазоне 0.31-0.63 мкг / мл. 

 

Практическая значимость исследования
Новые оригинальные производные 1-гидрокси-2-тиопиридина с высокой бактерицидной активностью в отношении как активно растущей и нереплицирующихся микобактерий туберкулеза, что делает этот класс соединений весьма перспективным для его дальнейшего развития и поиска новых противотуберкулезных препаратов, для лечения как для активного и латентного туберкулеза.