Противовирусная активность препарата 5-хлорпиридин-3-ил-1н-индол-4-карбоксилата (AMND) в отношении возбудителя COVID-19

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. 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. 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.

1. COVID-19 cases worldwide. https://www.worldometers.info/coronavirus/. Accessed on 29 Mar 2020.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России, 2012.

18. Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Ленинград: Медгиз., 1962; 180.