Poszukują związków, które pomogą opracować nowy lek na COVID-19 | Politechnika Gdańska

Celem badań zespołu kierowanego przez dr hab. inż. Sebastiana Demkowicza, prof. PG z Katedry Chemii Organicznej Wydziału Chemicznego PG jest otrzymanie nowych, skutecznych inhibitorów enzymu proteazy SARS-CoV-2 M^pro, czyli niskocząsteczkowych związków chemicznych blokujących jej działanie. Enzym ten jest wytwarzany w ludzkich komórkach zainfekowanych koronawirusem i odgrywa kluczową rolę w procesie replikacji (namnażania) koronawirusa SARS-CoV-2, odpowiedzialnego za pandemię COVID-19.

– Substancje chemiczne klasyfikowane jako inhibitory proteazy są zaliczane do jednych z najnowocześniejszych i niezwykle obiecujących strategii projektowania nowych leków stosowanych w wielu terapiach przeciwwirusowych, w tym w leczeniu COVID-19, i są skutecznym uzupełnieniem szczepień oraz innych działań profilaktycznych – tłumaczy prof. Sebastian Demkowicz. – Opracowane na ich podstawie leki dają możliwość skuteczniejszego zwalczania infekcji koronawirusowych prowadząc do złagodzenia przebiegu choroby oraz znaczącego zminimalizowania ryzyka hospitalizacji czy zgonu pacjentów.

Naukowcy z PG liczą na to, że otrzymanie nowych, wysoce aktywnych inhibitorów enzymu proteazy SARS-CoV-2 M^pro pozwoli w niedalekiej przyszłości na opracowanie skutecznego, taniego, polskiego leku, eliminującego ciężki przebieg choroby, który będzie można stosować doustnie.

18 nowych związków chemicznych

W pierwszym etapie badań zespół naukowy pod kierunkiem prof. Demkowicza, wykorzystując komputerowe techniki modelowania molekularnego, zaprojektował struktury związków o najwyższym stopniu dopasowania do miejsca aktywnego proteazy.

– Wyselekcjonowaliśmy grupę związków charakteryzujących się najwyższym, teoretycznym potencjałem. Następnie, w wyniku syntezy, opracowaliśmy oryginalne metody otrzymywania osiemnastu nowych związków chemicznych – mówi prof. Demkowicz. 

Zdolność otrzymanych związków do hamowania aktywności proteazy SARS-CoV-2 M^pro została zbadana przy współpracy z zespołem naukowym prof. Iwony Inkielewicz-Stępniak z Katedry i Zakładu Patofizjologii Farmaceutycznej Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Zakres eksperymentów biologicznych in vitro obejmował m.in. badanie cytotoksyczności wobec ludzkich komórek płuc i śródbłonka naczyń krwionośnych w celu określenia bezpieczeństwa potencjalnego stosowania.

Jak podkreślają naukowcy, zaprojektowane związki są bardzo efektywne w hamowaniu proteazy SARS-CoV-2 M^pro w niskich stężeniach, na poziomie mikromolarnym.

– Jednocześnie charakteryzują się dużo niższą cytotoksycznością wobec badanych linii komórkowych w porównaniu do ebselenu, który z uwagi na udowodnioną aktywność wobec proteazy cysteinowej z SARS-CoV-2 i jednocześnie bardzo niską toksyczność zastosowaliśmy jako związek referencyjny. Może przekładać się to na brak niepożądanych działań ubocznych i wysoki profil bezpieczeństwa stosowania – mówi prof. Demkowicz. – Dalszy rozwój projektu pozwoli zweryfikować konkurencyjność otrzymanych molekuł w odniesieniu do Paxlovidu, czyli doustnego leku przeciwwirusowego, dla którego Komisja Europejska, po rekomendacji Komitetu ds. Produktów Leczniczych Stosowanych u Ludzi Europejskiej Agencji Leków, wydała warunkowe pozwolenie na dopuszczenie leku do leczenia COVID-19 – zapowiada kierownik projektu.

Projekt pt. „Projektowanie, synteza oraz badania aktywności biologicznej nowych inhibitorów proteazy SARS-CoV-2 M^pro jako potencjalnych chemoterapeutyków w leczeniu COVID-19” realizowany w ramach programu Curium – Combating Coronavirus

Przyznane środki: 195 585 PLN

Projekt realizowany w ramach Centrum BioTechMed