Фуллерены вместо ремантадина?

 


Свежий номер интернет-журнала «ПерсТ» среди прочих интересных новостей информирует читателей о том, что российские ученые продолжают успешные медико-биологические исследования фуллеренов. ПерсТ сообщал ранее об обнаружении сотрудниками Института экспериментальной медицины РАМН антивирусной активности комплекса фуллерена С60 с поливинилпирролидоном (ПВП), сопоставимой с активностью известного антигриппозного препарата ремантадин, а также об экспериментах, показавших, что фуллерены могут предотвращать нарушение формирования долговременной памяти.
Для исследований в области биологии и медицины применяют водорастворимые формы фуллеренов - в виде суспензии тонкоизмельченных образцов, нековалентных комплексов с макромолекулярным носителем или производных фуллеренов. В последнем случае правильнее говорить о фуллереноподобных соединениях. При этом необходимо учитывать, что иногда незначительные изменения химической структуры образцов могут привести к существенным изменениям их биологических свойств. Авторы подчеркивают, что для выяснения механизма действия следует биологические свойства фуллеренов и их соединений изучать отдельно. Один из наиболее подходящих объектов для изучения биологических свойств фуллеренов – это уже упомянутый выше комплекс С60/ПВП. Он относительно непрочный и разрушается, например, при добавлении в воду KCl. Поскольку исходный ПВП – матрица для получения комплекса - не обладает никакой антивирусной активностью, действующая на вирус гриппа доза комплекса может быть пересчитана на количество фуллеренов. Оказалось, что активная доза фуллеренов в отношении вируса гриппа типа А в 20 раз меньше, чем ремантадина. Кроме того, исследования показали, что комплекс С60/ПВП одинаково активен по отношению к вирусам типа А и B (в отличие от ремантадина, который неэффективен в отношении вируса типа B). Антивирусное действие комплекса С60/ПВП зависит от молекулярной массы полимерного носителя. Наиболее эффективны комплексы с ПВП с молекулярной массой 25000, немного менее эффективны – с массой 10000, и не проявляют активности комплексы с массой 45000. Антивирусная активность комплекса С60/ПВП также связана с содержанием фуллеренов – эффективность соответственно возрастает по мере увеличения концентрации С60 от 0.3% к 0.5%; 0.6%; 0.8%. Отдельные исследования показали, что комплекс С60/ПВП ингибирует вирус герпеса простого (ДНК-содержащий вирус).
В целом проведенный авторами анализ разнообразных данных по действию С60/ПВП показал, что эти комплексы активны против вирусов гриппа А и В; активны против вирусов, содержащих ДНК и РНК; антивирусная активность зависит от дозы (в первую очередь от концентрации С60); комплексы являются слабо токсичными и не меняют метаболические и морфологические свойства культуры; действие комплексов на репродукцию вирусов гриппа постоянно на всех стадиях цикла вирусной репликации (самовоспроизведения); нет корреляции антивирусной активности с ингибированием синтеза вирусных белков.
Исследования вирусов с помощью электронной микроскопии выявили после воздействия комплекса С60/ПВП много дефектных вирионов (вирион – целая вирусная частица) и повреждений в вирусных оболочках.
Авторы предполагают, что комплекс выделяет активный элемент, а именно С60, внутрь клеточной мембраны, и после этого уже проявляется биологическая активность самого фуллерена. Следовательно, можно заключить, что главной мишенью антивирусного действия являются последние стадии цикла репликации оболочечных вирусов. Таким образом, содержащие фуллерены комплексы могут быть классифицированы как мембранотропные средства, которые на стадиях, связанных с мембраной, мешают морфогенезу оболочечных вирусов при формировании инфицированных частиц.
Анализируя свои результаты и учитывая данные других исследователей об антивирусной активности фуллеренов, входящих в состав различных препаратов, авторы делают вывод, что механизмы действия содержащих фуллерены соединений могут быть следующими: неспецифичное действие, специфичное взаимодействие (лиганд - рецептор) и мембранотропное действие. Таким образом, биологические перспективы фуллеренов широки – они могут быть использованы для создания не только антивирусных, но также и других типов лекарственных средств.

SPIN