antibioticsАнтибиотики и ХимиотерапияAntibiot Khimioter = Antibiotics and Chemotherapy0235-2990ООО «Издательство ОКИ»10.37489/0235-2990-2024-69-11-12-49-58IXRLSMantibiotics-1205Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL STUDIESПротивовирусная активность препарата 5-хлорпиридин-3-ил-1н-индол-4-карбоксилата (AMND) в отношении возбудителя COVID-19Antiviral Activity of 5-chloropyridin-3-yl-1h-indole-4-carboxylate (AMND) Against COVID-19https://orcid.org/0000-0001-6732-8404ЛогиноваС. Я.LoginovaS. Ya.

Логинова Светлана Яковлевна — д. б. н., ведущий научный сотрудник.

Московская область, Сергиев Посад

Svetlana Ya. Loginova — D. Sc. in Biology, Leading Researcher at the 48th Central Scientific Research Institute of the Ministry of Defence of the Russian Federation.

Sergiev Posad

https://orcid.org/0000-0002-5461-3641ЩукинаВ. Н.ShсhukinaV. N.

Щукина Вероника Николаевна — к. б. н., старший научный сотрудник.

Московская область, Сергиев Посад

Veronika N. Schukina — Ph. D. in Biology.

Sergiev Posad

https://orcid.org/0000-0002-5175-916XСавенкоС. В.SavenkoS. V.

Савенко Сергей Владимирович — научный сотрудник.

Московская область, Сергиев Посад

Sergey V. Savenko — Researcher.

Sergiev Posad

https://orcid.org/0000-0003-4387-0367РубцовВ. В.RubtsovV. V.

Рубцов Владимир Васильевич — к. в. н., научный сотрудник.

Московская область, Сергиев Посад

Vladimir V. Rubtsov — Ph. D. in Veterinary Sciences.

Sergiev Posad, Москва

https://orcid.org/0000-0001-9009-4909КутаевД. А.KutayevD. A.

Кутаев Дмитрий Анатольевич — к. б. н., заместитель начальника института.

Московская область, Сергиев Посад

Kutayev Dmitry A. — Ph. D. in Biology, Deputy Head.

Sergiev Posad

https://orcid.org/0000-0002-6742-3919БорисевичС. В.BorisevichS. V.

Борисевич Сергей Владимирович — д. б. н., профессор, академик РАН РФ, начальник института.

Московская область, Сергиев Посад

Sergey V. Borisevich — D. Sc. in Biology, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences.

Sergiev Posad

sp_borisevich@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-5870-967XКовтунВ. А.KovtunV. A.

Ковтун Виктор Александрович — к. х. н., начальник.

Москва

Viktor A. Kovtun — Ph. D. in Chemistry.

Moscow

https://orcid.org/0009-0001-4423-6336МосинН. И.MosinN. I.

Мосин Никита Игоревич — к. т. н., начальник управления.

Москва

Nikita I. Mosin — Ph. D. in Technical Sciences, Department Chief.

Moscow

https://orcid.org/0009-0001-6663-4642МурадовМ. М.MuradovM. M.

Мурадов Михаил Михайлович — к. х. н., начальник отдела.

Москва

Mikhail M. Muradov — Ph. D. in Chemistry, Department Head.

Moscow

https://orcid.org/0009-0006-7933-4522ВолковВ. Л.VolkovV. L.

Волков Виталий Леонардович — к. х. н., заместитель начальника отдела, начальник отдела.

Москва

Vitaly L. Volkov — Ph. D. in Chemistry, Department Deputy Head, Department Head.

Moscow

https://orcid.org/0009-0003-7269-1533БеляевА. С.BelyaevA. S.

Беляев Артур Сергеевич — к. х. н., начальник лаборатории, начальник отдела.

Москва

Artur S. Belyaev — Ph. D. in Chemistry, Head of the Laboratory.

Moscow

https://orcid.org/0009-0002-2236-5572ПредтеченскийА. Б.PredtechenskyA. B.

Предтеченский Александр Борисович — д. б. н., старший научный сотрудник, начальник отдела.

Москва

Alexander B. Predtechensky — D. Sc. in Biology, Senior Researcher, Department Head.

Moscow

ФГБУ «48 ЦНИИ» Минобороны России»Россия48th Central Scientific Research Institute of the Ministry of Defence of the Russian FederationRussian FederationФГБУ «27 Научный центр» Минобороны РоссииРоссия27th Science Center of the Ministry of Defence of the Russian FederationRussian Federation2024251220246911-124958Copyright © Логинова С.Я., Щукина В.Н., Савенко С.В., Рубцов В.В., Кутаев Д.А., Борисевич С.В., Ковтун В.А., Мосин Н.И., Мурадов М.М., Волков В.Л., Беляев А.С., Предтеченский А.Б., 20252025Логинова С.Я., Щукина В.Н., Савенко С.В., Рубцов В.В., Кутаев Д.А., Борисевич С.В., Ковтун В.А., Мосин Н.И., Мурадов М.М., Волков В.Л., Беляев А.С., Предтеченский А.Б.Loginova S.Y., Shсhukina V.N., Savenko S.V., Rubtsov V.V., Kutayev D.A., Borisevich S.V., Kovtun V.A., Mosin N.I., Muradov M.M., Volkov V.L., Belyaev A.S., Predtechensky A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.antibiotics-chemotherapy.ru/jour/article/view/1205Введение

Введение. Вирусное заболевание COVID-19 вызвало чрезвычайную ситуацию мирового масштаба. Быстрое и обширное распространение COVID-19, острая необходимость в этиотропных препаратах вызвали интерес к репозиционированию уже существующих лекарственных средств. Протеазы (Mрro) и папаин протеазы (PLpro) SARS-CoV протеазы были признаны привлекательными мишенями для разработки противовирусных агентов.

Цель работы — оценка противовирусной эффективности индольных хлорпиридиниловых эфиров в отношении вируса SARS-CoV-2 in vitro, а также в отношении экспериментальной формы COVID-19 у сирийских золотистых хомяков.

Материал и методы

Материал и методы. Эксперименты проводили на постоянной культуре клеток почки африканской зелёной мартышки — Vero Cl008. Эффективность препаратов оценивали по подавлению репродукции вируса in vitro. Биологическую активность оценивали титрованием вируссодержащей суспензии в культуре клеток Vero Cl008 по формированию негативных колоний. Использовали сирийских золотистых хомяков, перорально инфицированных вирусом SARS-CoV-2, вариант В. Эффективность препарата оценивали по коэффициенту лечебного действия.

Результаты

Результаты. Изучена противовирусная эффективность индольных хлорпиридиниловых эфиров, в отношении нового пандемического вируса SARS-CoV-2 в экспериментах in vitro в культуре клеток Vero C1008. Результаты исследования выявили, что препараты эффективно подавляют репродукцию вируса при внесении после инфицирования. В диапазоне концентраций 12,5–50,0 мкг/мл практически полностью подавляют репродукцию вируса SARS-CoV-2. По комплексу клинико-вирусологических, биохимических и гематологических показателей рассчитаны индекс тяжести течения заболевания (ИТЗ) и коэффициент лечебного действия (КЛД). Для AMND-1X–ИТЗ составил 0,635; КЛД — 36,5%; для AMND-1ОL-3–ИТЗ — 0,115; КЛД — 88,5%. Заключение. Из изученных соединений наиболее высокую противовирусную активность выявил препарат AMND-1ОL-3.

Introduction

Introduction. The viral disease COVID-19 has caused a global emergency. The rapid and widespread spread of COVID-19 and the urgent need for etiotropic drugs have sparked interest in repositioning existing drugs. SARS-CoV proteases (Mpro) and papain protease (PLpro) have been identified as attractive targets for the development of antiviral agents.

The aim of this work was to evaluate the antiviral efficacy of indole chloropyridinyl ethers against the SARS-CoV-2 virus in vitro, as well as against the experimental form of COVID-19 in Syrian golden hamsters.

Material and methods

Material and methods. The experiments were carried out on a permanent culture of African green monkey kidney cells — Vero Cl008. The effectiveness of the drugs was assessed by suppressing the reproduction of the virus in vitro. Biological activity was assessed by titration of the viruscontaining suspension in Vero Cl008 cell culture by the formation of negative colonies. Syrian golden hamsters orally infected with the SARS-CoV-2 virus, variant B, were used. The effectiveness of the drug was assessed by the coefficient of therapeutic action.

Results

Results. The antiviral efficacy of indole chloropyridinyl ethers against the new pandemic virus SARSCoV-2 was studied in vitro during experiments in Vero C1008 cell culture. The results of the study revealed that the drugs effectively suppress the reproduction of the virus when applied after infection. In the concentration range of 12.5–50.0 µg/ml, the drugs almost completely suppress the reproduction of the SARS-CoV-2 virus. According to the complex of clinical, virological, biochemical, and hematological indicators, the disease severity indех (DSI) and the therapeutic action coefficient (TAC) were calculated. For AMND-1X — the DSI was 0.635; the TAC was 36.5%; for AMND-1OL-3 — the DSI was 0.115; the TAC was 88.5%. Conclusion. Of the studied compounds, the drug AMND-1OL-3 showed the highest antiviral activity.

COVID-19SARS-CoV-2Vero С1008in vitroпротивовирусная активностькультура клетоккоэффициент лечебного действияCOVID-19SARS-CoV-2Vero С1008in vitroantiviral activitycell culturecoefficient of therapeutic actionИсследование не имело спонсорской поддержкиThe study had no sponsorhipReferencesCOVID-19 cases worldwide. https://www.worldometers.info/coronavirus/. Accessed on 29 Mar 2020.COVID-19 cases worldwide. https://www.worldometers.info/coronavirus/. Accessed on 29 Mar 2020.Guan W. J., Ni Z. Y., Hu Y. et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med. 2020; 382 (18): 1708–1720. doi: 10.1056/NEJMoa2002032.Guan W. J., Ni Z. Y., Hu Y. et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med. 2020; 382 (18): 1708–1720. doi: 10.1056/NEJMoa2002032.Habibzadeh P., Stoneman E. K. The novel coronavirus: a Bird's eye view. Int J Occup Environ Med. 2020; 11: 65–71. doi: 10.15171/ijoem.2020.1921.Habibzadeh P., Stoneman E. K. The novel coronavirus: a Bird's eye view. Int J Occup Environ Med. 2020; 11: 65–71. doi: 10.15171/ijoem.2020.1921.Jacobs J., Grum-Tokars V., Zhou Y. et al. Discovery, synthesis, and structure-based optimization of a series of N-(tert-butyl)-2-(Narylamido)-2(pyridin-3-yl) acetamides (ML188) as potent noncovalent small molecule inhibitors of the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARSCoV) 3CL protease. J Med Chem. 2013; 56: 534–546. doi: 10.1021/jm301580n.Jacobs J., Grum-Tokars V., Zhou Y. et al. Discovery, synthesis, and structure-based optimization of a series of N-(tert-butyl)-2-(Narylamido)-2(pyridin-3-yl) acetamides (ML188) as potent noncovalent small molecule inhibitors of the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARSCoV) 3CL protease. J Med Chem. 2013; 56: 534–546. doi: 10.1021/jm301580n.Xue X., Yu H., Yang H. et al. Structures of two coronavirus main proteases: implications for substrate binding and antiviral drug design. J Virol. 2008; 82: 2515–2527. doi: 10.1128/JVI.02114-07.Xue X., Yu H., Yang H. et al. Structures of two coronavirus main proteases: implications for substrate binding and antiviral drug design. J Virol. 2008; 82: 2515–2527. doi: 10.1128/JVI.02114-07.Zhang J., Pettersson H. I., Huitema C. et al. Design, synthesis, and evaluation of inhibitors for severe acute respiratory syndrome 3C-like protease based on phthalhydrazide ketones or heteroaromatic esters. J Med Chem. 2007; 50: 1850–1864. doi: 10.1021/jm061425k.Zhang J., Pettersson H. I., Huitema C. et al. Design, synthesis, and evaluation of inhibitors for severe acute respiratory syndrome 3C-like protease based on phthalhydrazide ketones or heteroaromatic esters. J Med Chem. 2007; 50: 1850–1864. doi: 10.1021/jm061425k.Jain R. P., Pettersson H. I., Zhang J. et al. Synthesis and evaluation of keto-glutamine analogues as potent inhibitors of severe acute respiratory syndrome 3CLpro. J Med Chem. 2004; 47: 6113–6116. doi: 10.1021/jm0494873.Jain R. P., Pettersson H. I., Zhang J. et al. Synthesis and evaluation of keto-glutamine analogues as potent inhibitors of severe acute respiratory syndrome 3CLpro. J Med Chem. 2004; 47: 6113–6116. doi: 10.1021/jm0494873.Lee H., Lei H., Santarsiero B. D., Gatuz J. L. et al. Inhibitor recognition specificity of MERS-CoV papain-like protease may differ from that of SARSCoV. ACS Chem Biol. 2015; 10: 1456–1465. doi: 10.1021/cb500917m.Lee H., Lei H., Santarsiero B. D., Gatuz J. L. et al. Inhibitor recognition specificity of MERS-CoV papain-like protease may differ from that of SARSCoV. ACS Chem Biol. 2015; 10: 1456–1465. doi: 10.1021/cb500917m.Lee H., Cao S., Hevener K. E. et al. Synergistic inhibitor binding to the papain-like protease of human SARS coronavirus: mechanistic and inhibitor design implications. ChemMedChem. 2013; 8: 1361–1372. doi: 10.1002/cmdc.201300134.Lee H., Cao S., Hevener K. E. et al. Synergistic inhibitor binding to the papain-like protease of human SARS coronavirus: mechanistic and inhibitor design implications. ChemMedChem. 2013; 8: 1361–1372. doi: 10.1002/cmdc.201300134.Ghosh A. K., Takayama J., Aubin Y. et al. Structure-based design, synthesis, and biological evaluation of a series of novel and reversible inhibitors for the severe acute respiratory syndrome-coronavirus papain-like protease. J Med Chem. 2009; 52: 5228–5240. doi: 10.1021/jm900611t.Ghosh A. K., Takayama J., Aubin Y. et al. Structure-based design, synthesis, and biological evaluation of a series of novel and reversible inhibitors for the severe acute respiratory syndrome-coronavirus papain-like protease. J Med Chem. 2009; 52: 5228–5240. doi: 10.1021/jm900611t.Ghosh A. K., Gong G., Grum-Tokars V. et al. Design, synthesis and antiviral efficacy of a series of potent chloropyridyl ester-derived SARSCoV 3CLpro inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2008; 18: 5684–5688. doi: 10.1016/j.bmcl.2008.08.082.Ghosh A. K., Gong G., Grum-Tokars V. et al. Design, synthesis and antiviral efficacy of a series of potent chloropyridyl ester-derived SARSCoV 3CLpro inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2008; 18: 5684–5688. doi: 10.1016/j.bmcl.2008.08.082.Ghosh A. K., Xi K., Johnson M. E., Baker S. C., Mesecar A. D. Progress in anti-SARS coronavirus chemistry, biology and chemotherapy. Annu Rep Med Chem. 2007; 41: 183–196. doi: 10.1016/S0065-7743(06)41011-3.Ghosh A. K., Xi K., Johnson M. E., Baker S. C., Mesecar A. D. Progress in anti-SARS coronavirus chemistry, biology and chemotherapy. Annu Rep Med Chem. 2007; 41: 183–196. doi: 10.1016/S0065-7743(06)41011-3.Ghosh A. K., Xi K., Grum-Tokars V. et al. Structure-based design, synthesis, and biological evaluation of peptidomimetic SARS-CoV 3CLpro inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2007; 17 (21): 5876–5880. doi: 10.1016/j.bmcl.2007.08.031.Ghosh A. K., Xi K., Grum-Tokars V. et al. Structure-based design, synthesis, and biological evaluation of peptidomimetic SARS-CoV 3CLpro inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2007; 17 (21): 5876–5880. doi: 10.1016/j.bmcl.2007.08.031.Ghosh A. K., Xi K., Ratia K. et al. Design and synthesis of peptidomimetic severe acute respiratory syndrome chymotrypsin-like protease inhibitors. J Med Chem. 2005; 48: 6767–6771. doi: 10.1021/jm050548m.Ghosh A. K., Xi K., Ratia K. et al. Design and synthesis of peptidomimetic severe acute respiratory syndrome chymotrypsin-like protease inhibitors. J Med Chem. 2005; 48: 6767–6771. doi: 10.1021/jm050548m.Ratia K., Pegan S., Takayama J. A noncovalent class of papain-like protease/deubiquitinase inhibitors blocks SARS virus replication. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008; 105: 16119–16124. doi: 10.1073/pnas.0805240105.Ratia K., Pegan S., Takayama J. A noncovalent class of papain-like protease/deubiquitinase inhibitors blocks SARS virus replication. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008; 105: 16119–16124. doi: 10.1073/pnas.0805240105.Hattori S.-I., Higshi-Kuwata N., Raghavaiah J. et al. GRL-0920, an indole chloropyridinyl ester, completely blocks SARS-CoV-2 infection. mBio. 2020: 11 (4): e01833–20. doi: 10.1128/mBio.01833-20.Hattori S.-I., Higshi-Kuwata N., Raghavaiah J. et al. GRL-0920, an indole chloropyridinyl ester, completely blocks SARS-CoV-2 infection. mBio. 2020: 11 (4): e01833–20. doi: 10.1128/mBio.01833-20.Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России, 2012.Rukovodstvo po provedenijyu doklinicheskikh issledovanij lekarstvennykh sredstv. Moscow: FGBU «NTsESMP» Minzdravsotsrazvitiya Rossii, 2012. (in Russian)Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Ленинград: Медгиз., 1962; 180.Ashmarin I. P., Vorob'ev A. A. Statisticheskie metody v mikrobiologicheskikh issledovaniyakh. Leningrad: Medgiz., 1962; 180. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.