Ученые из России и Индии нашли способ, как уменьшить токсичность такрина. Ранее данный препарат применялся для лечения болезни Альцгеймера, но был запрещен из-за негативного влияния на печень. Ученым удалось получить и исследовать новые производные такрина и выявить из них два наиболее эффективных, но при этом нетоксичных. Описание новых соединений химики опубликовали в Journal of Molecular Structure. Создание новых лекарственных веществ ведется при поддержке Минобрнауки России (госзадание № 124020500044-4) в рамках Десятилетия науки и технологий.
«При болезни Альцгеймера клетки мозга постепенно повреждаются и гибнут, из-за чего нарушается передача сигналов между нейронами, и человек теряет память, внимание и способность мыслить. Одной из причин этого является снижение уровня ацетилхолина — вещества, которое играет ключевую роль в передаче нервных импульсов, как в центральной, так и в периферической нервной системе; участвует в различных физиологических процессах, включая мышечные сокращения, память, внимание и засыпание. Такрин был одним из первых лекарств, которые повышали уровень ацетилхолина и помогали замедлить ухудшение памяти. Сейчас его не используют, потому что он может вызывать серьезные побочные эффекты, особенно на печень», — поясняет руководитель исследования, профессор кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ Григорий Зырянов.
Сегодня в терапии используются более безопасные аналоги — донепезил, ривастигмин и галантамин, но их спектр действия ограничен только воздействием на фермент ацетилхолинэстераза, и использование их в терапии не дает максимально эффективный результат из-за сложной природы заболевания. Поэтому такрин продолжает демонстрировать себя как самый эффективный препарат, если не рассматривать побочные действия. Поэтому важно найти способ обезопасить данное вещество, добавляет ученый.
Для нахождения эффективных производных такрина химики использовали методы молекулярного моделирования. Эксперименты по оценке эффективности и цитотокичности проводили in silico: оценили блокирующую активность синтезированных ими производных такрина и их токсичность на почки, печень и нейробластомы человека. В результате ученые выявили две молекулы, которые имеют широкий спектр действий и не ограничиваются воздействием только на фермент, подавляющий нервную систему. Например, они также положительно воздействуют на нейровоспаления и защиту нейронов и демонстрируют хорошую способность к усвоению организмом.
«Первые результаты работы позволяют сказать, что у молекул CTD3 и CTD12 есть потенциал стать новыми возможными кандидатами для терапевтического применения при болезни Альцгеймера. Хотя, безусловно, необходимы еще исследования на живых клетках на цитотоксичность и эффективность, что будет иметь решающее значение для разработки более безопасного и эффективного лекарства», — констатирует Григорий Зырянов.
В планах ученых — продолжить работу над разработкой новых действенных соединений в борьбе с болезнью Альцгеймера.
Справка
Болезнь Альцгеймера характеризуется прогрессирующим снижением когнитивных способностей, ухудшением памяти и изменением в поведении человека. Пожилые люди, страдающие данным заболеванием, не имеют возможности даже на базовом уровне обслужить себя, их поведение зачастую становится агрессивным и склонным к тревожности, в крайних случаях течения болезни человек может перестать узнавать близких. По данным ВОЗ, численность населения подверженного БА, неуклонно растет. В 2019 году диагноз БА был поставлен 1 млрд пожилых людей старше 60 лет, ожидается, что к 2030 году количество больных возрастет до 1,4 млрд и 2,1 млрд к 2050 году. Раньше для лечения рекомендовали препарат такрин, являющийся ингибитором фермента ацетилхолинэстераза. Данный фермент расщепляет ацетилхолин, нейромедиатор, играющий важную роль в передаче нервных импульсов. При болезни Альцгеймера снижение уровня ацетилхолина и нарушение его передачи играет значительную роль в развитии симптомов болезни и ее прогрессировании.
О синтезе лекарственных препаратов, какие наработки существуют на Урале и как развивается сфера в целом — подробнее в видео проекта "Формула эволюции", посвященном лекарственным препаратам.