Сотрудники Уральского федерального университета и Института органического синтеза УрО РАН с коллегами из Индии разработали метод создания безопасных и нетоксичных веществ, которые могут стать основой для лекарств от болезни Альцгеймера. С помощью новой технологии они синтезировали и проверили несколько соединений аналогов такрина, чья токсичность по предварительным оценкам меньше в два–пять раз, чем у известного препарата.

Описание нового метода и полученных соединений учёные опубликовали в Journal of Heterocyclic Chemistry. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 21-13-00304) и Совета по грантам Президента Российской Федерации (№ НШ-2700.2020.3).

«Мы полагаем, что наша технология поможет создавать безопасные для организма вещества, которые в будущем станут основой для лекарств от болезни Альцгеймера. Наши исследования показали: токсичность полученных веществ в два-пять раз ниже, по сравнению с такрином. Вместе с тем вещества эффективны — помогают увеличить уровень ацетилхолина в коре головного мозга, что замедляет разрушение нейронных связей. Это позволит пациентам сохранять когнитивные функции и вести активную и полноценную жизнь как можно дольше», — поясняет старший научный сотрудник лаборатории органического синтеза УрФУ Нибин Джой Мутхипеедика.

Развитие болезни Альцгеймера происходит из-за того, что фермент ацетилхолинэстераза (АХЭ) разрушает нейромедиатор ацетилхолин, который играет важную роль в передаче нервных импульсов в коре головного мозга. Такрин является ингибитором, то есть подавителем АХЭ, который оказывает положительное влияние на увеличение ацетилхолина. Однако такрин обладает сильной токсичностью и вызывает серьезные побочные эффекты, которые приводят к нарушению нормальной работы печени. Из-за этого использование такрина против болезни Альцгеймера нецелесообразно.

«Такрин — это первое вещество, представленное в 1993 году для лечения болезни Альцгеймера. Однако его плохая селективность привела к серьезному побочному эффекту — гепатотоксичности, из-за чего в 2013 году такрин был запрещен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Вместе с тем препарат показал свою эффективность. Поэтому мы работаем над созданием аналогов, которые, с одной стороны, будут проявлять минимальную токсичность, а с другой — продемонстрируют схожую или бо́льшую эффективность лечения болезни Альцгеймера», — добавляет Нибин Джой Мутхипеедика.

При синтезе новых веществ учёные использовали простую, эффективную и безопасную методику: проводили реакции карбонилирования с твёрдыми соединениями, которые выделяют угарный газ (окись углерода) только при необходимости.

«Наш метод можно применять как в лабораторных условиях, так и в промышленных масштабах, поскольку мы не используем токсичный угарный газ как таковой, и наш метод не требует какого-либо оборудования высокого давления или температуры», — заключает Нибин Джой Мутхипеедика.

Болезнь Альцгеймера — это прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое приводит к постепенной утрате когнитивных функций и памяти. Болезнь впервые описана немецким психиатром Алоисом Альцгеймером в 1906 году. В настоящее время, по данным Alzheimer’s Disease International, в мире живет более 55 млн человек, страдающих болезнью Альцгеймера, однако к 2050 году по мере старения населения это число может увеличиться до 139 млн.

Болезнь Альцгеймера накладывает тяжелое финансовое бремя на мировую экономику. Более 1,3 трлн долларов США в 2022 году, по данным Alzheimer’s Disease International, было потрачено в мире на медицинское обслуживание людей, страдающих болезнью Альцгеймера. В то же время в США, по данным Alzheimer’s Association, расходы, связанные с лечением и медицинским обслуживанием больных деменцией, составляют 345 млрд долларов. По прогнозам, США к 2050 году будет ежегодно тратить более чем 1,1 трлн долларов по уходу за больными Альцгеймером.

Текст: Анна Маринович, Сергей Лукьянченко.
Источник: УрФУ.