В Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН предложили подход к созданию препаратов, нацеленных не на поверхностные мишени, а на внутренние механизмы клетки. Такой вектор, по замыслу авторов, может снизить риск развития резистентности к антибиотикам, противоопухолевым средствам и противовирусным препаратам, сообщает пресс-служба Минобрнауки России.
Речь идет о низкотоксичных неорганических и металлокомплексных соединениях с полиэдрической трехмерной структурой. Эти молекулы способны блокировать аллостерические центры ферментов и интерфейсы межмакромолекулярных взаимодействий, тем самым нарушая критические для клетки процессы.
Автор разработки Ян Волошин, член-корреспондент РАН, отмечает, что «жесткие» 3D-биоэффекторы могут стереохимически «закрывать» целевые участки и действовать как универсальная молекулярная платформа, что уменьшает вероятность выработки устойчивости. Далее планируется направленный поиск и синтез таких соединений с заданной биоактивностью, высокой селективностью к целевым биосистемам и с низкой токсичностью. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках госзадания.
В механизме «хозяин — гость» решающую роль играет внешняя поверхность молекулы: именно она распознается биорецепторами. Поэтому химическая природа абиотической платформы вторична, тогда как ключевыми остаются форма, размер и топология — это открывает возможности для модульной настройки соединений под разные биосистемы.
В отличие от классических малых органических молекул, блокирующих поверхностные сайты и чувствительных к точечным мутациям, предложенная 3D-платформа ориентирована на аллостерические участки и белок–белковые интерфейсы. За счет геометрической жесткости таких эффекторов снижается риск «ухода» мишени от действия препарата.
Среди потенциальных областей применения — устойчивые бактериальные инфекции, онкология, вирусные и нейродегенеративные заболевания. На следующем этапе планируется расширять библиотеку 3D-соединений и уточнять профили селективности с приоритетом низкой токсичности и адресности.