ИСТИНА

Целью данного Проекта является поиск, оптимизация строения и подходов к синтезу новых неуглеводных лигандов ASGPR. Синтез их конъюгатов с противоопухолевыми препаратами для направленного транспорта в клетки гепатоцеллюлярной карциномы.

Hepatocellular carcinoma is the most common type of liver cancer. This disease is difficult to treat partly due to low efficiency and toxicity of existing drugs. To overcome these obstacles conjugates of antitumor drugs with targeting moieties are to be developed. The asialoglycoprotein receptor (ASGPR) is considered to be a convenient target for drug delivery to hepatocellular carcinoma cells. This Project is devoted to new selective ASGPR ligands based on 3-hydroxyquinoline-4-carboxylic acids. New compounds should be easier to obtain, should cost lower and should be less immunogenic compared to known synthetic ASGPR ligands. They will be used to prepare conjugates with antitumor drugs for targeted delivery to hepatocellular carcinoma cells.

В результате научного исследования должны быть разработаны синтетические подходы к про-лекарствам паклитаксела и доксорубицина, содержащим адресные фрагменты. Полученные соединения должны обладать лучшей селективностью по отношению к опухолевым клеткам печени по сравнению с исходными препаратами. Результатом выполнения работы также должно стать определение нескольких абсолютно новых эффективных лигандов ASGPR неуглеводной природы. Новые векторы должны отличаться от известных синтетических лигандов простотой синтеза, меньшей стоимостью и иммуногенностью, возможностью масштабирования синтетических протоколов. Поскольку в литературе практически отсутствуют примеры ковалентных конъюгатов противоопухолевых препаратов, использующих ASGPR как мишень, как и данные о поиске низкомолекулярных лигандов рецептора неуглеводной природы, соединения, которые мы планируем исследовать, не будут иметь аналогов и представляют интерес как с научной, так и прикладной точки зрения.

Ранее в Ломоносовском корпусе МГУ имени М.В. Ломоносова была открыта новая лаборатория "Тканеспецифических лигандов". В состав лабораторий входит четыре блока: блок синтетической органической химии, блок молекулярной биологии, клеточный блок и физико-химический блок. Все подразделения оснащены новейшим оборудованием и в совокупности позволяют проводить комплексные исследования в области органической, биоорганической и медицинской химии, химии природных соединений, биохимии, клеточной инженерии, молекулярной биологии. В результате в лаборатории Тканеспецифических лигандов могут быть реализованы полноценные исследования от дизайна и синтеза терапевтических адресных молекулы до отбора кандидатов для доклинических испытаний в области лечения социально-значимых болезней. В качестве научного задела были проведены первые попытки синтеза целевых соединений Проекта на примере конъюгата производного паклитаксела 4 и лиганда (3-гидрокси-2-(4-хлорбензил)-8-этинилхинолин-4-карбоновой кислоты). Были оптимизированы подходы к ряду промежуточных соединений. Результаты данного исследования стали частью успешно защищенной в 2017 году дипломной работы под руководством главного исполнителя проекта.

В результате данного Проекта был предложен новый класс синтетических лигандов ASGPR - производные 3-гидроксихинолин-4-карбоновых кислот. Для установления связей структура-активность был получен ряд галогензамещенных 3-гидроксихинолин-4-карбоновых кислот и определены константы диссоциации их комплексов с рецептором. Все 3-гидроксихинолин-4-карбоновые кислоты продемонстрировали аффинность по отношению к ASGPR, значительно превосходящую аффинность нативного лиганда N-ацетилгалактозамина. Измеренные KD лежали в диапазоне от 30 до 0.1 нМ. В структуру предложенных лигандов была введена терминальная тройная связь для возможности дальнейшего конъюгирования с лекарственными и диагностическими препаратами. Для этого были разработаны две взаимодополняющие стратегии синтеза, позволившие в результате получить 4 новые этинил-3-гидроксихинолин-4-карбоновые кислоты с заместителями различной природы в различных положениях бензольного фрагмента. Был проведен ряд экспериментов, в которых синтезированные этинил-3-гидроксихинолин-4-карбоновые кислоты вводили в реакцию Cu(I)-катализируемого азидо-алкинового [3+2]-циклоприсоединения с различными азидами: 6-азидогексановой кислотой, 3-азидопропиламином, sulfo-Cy5 азидом. Опробованы различные условия проведения реакций и выделения целевых веществ. На заключительных этапах проекта был осуществлен синтез 2 конъюгатов противоопухолевого препарата паклитаксела с предложенными в работе лигандами ASGPR. Большая часть синтезированных в Проекте соединений была получена впервые. Их состав и структуры были исследованы полным набором физико-химических методов анализа, включающим ЯМР- и ИК-спектроскопию, масс-спектрометрию высокого разрешения.