ИСТИНА

В России эпидемия ВИЧ-инфекции продолжает развиваться, ежегодный прирост её темпов – 10-12%, высокая пораженность населения ВИЧ-1 грозит перерасти в национальную катастрофу. Для стабилизации российской эпидемии недостаточно разработать эффективную вакцину, так как количество только официально зарегистрированных ВИЧ+ лиц в стране приблизилось к 1 млн.Необходимо широкое назначение уже инфицированнымлюдям лекарственных средств, способныхблокировать воспроизводство вируса в организме человека и снижать концентрацию ВИЧ в крови. В результате ВИЧ+ лица становятся безопасными для общества в отношении распространения ВИЧ-инфекции, что доказано мировым опытомприменения специфической антиретровирусной терапии (АРВТ). Для обеспечения инфицированных людей АРВТ в России требуются огромные средства, существует практически полная зависимость от импортных препаратов. Начинающееся производство в РФ дженериков может лишь частично решить проблему, так как в эту категорию лекарств попадают несколько «устаревшие» препараты, долгое время применявшиеся для терапии. Во-первых, это не самые безопасные лекарства, что крайне важно в случае их пожизненного применения. Во-вторых, к большинству из них в популяции циркулирующих ВИЧ возникла/возникает резистентность, что будет ограничивать их использование в РФ. Современные зарубежные анти-ВИЧ препараты более эффективны, имеют высокий «генетический порог» для развития резистентности, но их стоимость слишком высока для широкого использования в терапии. Стадия встраивания провирусной ДНК ВИЧ-1 в ДНК человека(интеграция) является одной из ключевых в репликативном цикле ВИЧ, поэтому осуществляющий ее вирусный фермент интеграза (ИН) представляет собой одну из самых привлекательных мишеней для разработки ингибиторов ВИЧ-1. Большой интерес исследователей к ИН объясняется тем, что она не имеет клеточного эквивалента, поэтому ингибиторы, специфично подавляющие каталитическую активность ИН, не должны влиять на клеточные процессы и, как следствие, они менее токсичны для клетки и всего организма в целом, чем другие применяемые для терапии ингибиторы репродукции ВИЧ. Разработкой ингибиторов ИН в мире активно занимаются; одним из наиболее эффективных и имеющих высокий «генетический порог» для развития резистентности анти-ВИЧ препаратов последнего времени является препаратдолутегравир. Однако механизм действия долутегравира схож с механизмом действия ранее разработанных ингибиторов интеграции (ИИ), и, как следствие, устойчивые к ним варианты ВИЧ-1 со временем приобретают устойчивость и к долутегравиру. Кроме того, в связи с ограниченным опытом клинического применения, отсутствуют данные об эффективности ИИ относительно ряда не-В субтипов ВИЧ-1, в частности, нет данных по терапии лиц, инфицированных штаммом CRF63_02A1 ВИЧ-1, которых в РФ тысячи и их число растет. В связи с большим генетическим разнообразием циркулирующих в мире геновариантов ВИЧ-1 и существующей территориальной спецификой их распространения интеграза ВИЧ-1 не только сохраняет большой потенциал как перспективная мишень для разработки новых ингибиторов репродукции вируса с альтернативными механизмами действия, но и нуждается в дополнительном структурно-функциональном изучении. В настоящем проекте предлагается использовать комплексный подход, позволяющий подойти к созданию новых/усовершенствованных препаратов, блокирующих интеграцию ВИЧ-1 в геном человека. Для достижения поставленных целей будут выполнены молекулярно-биологические исследования ИН циркулирующих в России штаммов ВИЧ-1, в том числе: исследованы генетический полиморфизм и специфические для российских геновариантов ВИЧ-1 структурно-функциональные особенности ИН; выделены от ВИЧ+ лиц и/или получены при культивировании резистентные к ИИ вирусы; изучен спектр мутаций ВИЧ-1, связанных с резистентностью к известным ИИ.На основе знаний структуры гена ИН и с учетом выявленных особенностей ещё не исследованных российских геновариантов ВИЧ-1 будут выбраны консервативные последовательности в гене ИН, которые будут использованы в качестве мишеней для воздействия специфических олигонуклеотидов, главным образом, ген-направленных и антисмысловых. Использование таких агентов в мировой практике показало перспективность данного направления исследований при условии решения проблем деградации олигонуклеотидов в клетке и улучшения их внутриклеточной доставки. Для решения этих проблем в проекте будут использоваться недавно разработанные авторами проекта аналоги нуклеиновых кислот (фосфорилгуанидиновых олигонуклеотидов или ФГО), фосфатные остатки которых лишены заряда и несут объемную группировку. Данные аналоги обладают повышенной стабильностью в биологических средах и высоким сродством к своим ДНК- и РНК-мишеням. Важно также отметить что данный класс соединений, являясь отечественной разработкой (т.е. выступает в качестве импорто-замещающего продукта), выигрывает у зарубежных аналогов с подобным набором свойств (морфолиновые олигомеры и ПНК) в простоте и стоимости их получения. Параллельно с антисмысловыми агентами будут использованы модифицированные олигонуклеотиды, способные взаимодействовать непосредственно с ИН ВИЧ-1 и вызывать разрушение ее комплекса с ДНК. Эти соединения продемонстрировали свое эффективное ингибирующее действие в экспериментах invitroс препаратами ИН, в том числе содержащими мутации лекарственной устойчивости. Еще одним направлением работы будет скрининг химическихсоединений из имеющейся в распоряжении коллектива коллекции на предмет их способности ингибировать ИН. Одновременно будут проводиться исследования по проникновению перспективных анти-ВИЧ препаратов в пермиссивные к ВИЧ-1 клетки человека и будет осуществляться оптимизация системы их целевой доставки в инфицированные клетки с помощью агентов-транспортеров и/или дополнительной модификации самих олигонуклеотидов. Изучение цитотоксичности разрабатываемых препаратов и их анти-ВИЧ эффективности как в системе in vitro, так и на модели клеток человека, инфицированных ВИЧ-1, позволит отобрать наиболее перспективные ингибиторы ВИЧ. Затем будет осуществляться направленный дизайн и углубленное изучение влияния разрабатываемых препаратов на репродукцию разных генетических вариантов ВИЧ-1 в первичных клетках человека. Научная новизна предлагаемого проекта будет определяться не только осуществлением дизайна разных типов ингибиторов интеграции, но и впервые полученными знаниями о генетическом полиморфизме популяции российских вариантов ВИЧ-1 и использованием для изучения анти-ВИЧ эффективности уникальной, не имеющей аналогов в России и за рубежом, коллекции инфекционных изолятов российских геновариантов ВИЧ-1 субтипов А, В и рекомбинантных форм CRF02_AG, CRF63_02A1, в том числе, резистентных к анти-ВИЧ препаратам. Предлагаемое в настоящем проекте комплексное исследование может быть выполнено только научным коллективом, объединившим в своем составе специалистов в различных областях биоорганической химии, молекулярной биологии и вирусологии. Этот коллектив имеет существенные заделы для достижения поставленной цели. Синтез фундаментальных знаний, а также наличие собственной перспективной платформы создания модифицированных олигонуклеотидов, наличие модельных систем in vitro, позволяющих проводить быстрый направленный скрининг исследуемых препаратов, наличие максимально приближенных к реальности модели «инфекционный вирус-клетка человека» позволят реализовать теоретически обоснованные научные исследования, в результате которых будут созданы новые препараты, перспективные в отношении ингибирования репродукции ВИЧ-1 и разработаны системы их доставки в клетки человека.