Oddělení farmakologie

Oddělení je zapojeno do programů výzkumného okruhu „Zdraví člověka“. Cílem je výzkum a vývoj originálních nízkomolekulárních léčiv, zvláště imunofarmak. Dosavadní výsledky prokázaly imunosupresivní vlastnosti nově syntetizovaných derivátů pyrimidinu a imunobiologické vlastnosti látek přírodního původu. Další studie jsou cíleny na hledání racionální struktury a syntézy látek, tak aby byl umožněn přenos výsledků do dalších preklinických a klinických fází výzkumu a posléze i komerční praxe. Optimalizace struktury zajišťujeme průběžnou zpětnovazebnou komunikací mezi biologickou a chemicko-syntetickou částí projektu. Kromě stanovení biologické účinnosti jsou dalšími kritérii pro zařazení látek do preklinického výzkumu i hodnocení jejich bezpečnosti a stanovení mechanizmů účinku. Terapeuticky využitelná aktivita nadějných kandidátů je experimentálně ověřována v modelech autoimunitních a zánětlivých onemocnění.

1 Vývoj nových typů imunofarmak

Zjistili jsme, že seskviterpenové laktony přírodního původu, thapsigargin (Tg) a trilobolid (Tb) mají imunostimulační aktivitu. U Tg byly pozorovány protinádorové účinky. Studie popisuje metodu umožňující detekci průniku látek do buněk a jejich vnitrobuněčnou distribuci. Nalezli jsme, že ke zvýšené koncentraci Tb dochází v endoplasmatickém retikulu různých nádorových buněk. Výsledky jsou racionálním východiskem pro cílenou syntézu biologicky účinných derivátů a jejich farmakologický výzkum.

Spolupráce: VŠCHT Praha

Lokalizace SERCA inhibitoru trilobolidu v nádorových buňkách. Přítomnost trilobolidu v buňkách lidského osteosarkomu (U-2 OS; horní řádka) a karcinomu prostaty (PC-3; dolní řádka) byla detegována pomocí jeho konjugace s „Bodipy“ (A+D; zeleně). Endoplasmatické retikulum nádorových buněk je zvýrazněno červeně (B+E). Překrytím obrázků (C+F) je dokumentována akumulace trilobolidu v endoplasmatickém retikulu.

Publikace:
Jurášek, M., Rimpelová, S., Kmoníčková, E., Drašar, P., Ruml, T.: (2014) Tailor-made fluorescent trilobolide to study its biological relevance. J. Med. Chem. 57(19): 7947-7954. IF=5.480.

2 Nové látky s protizánětlivými vlastnostmi

Byly syntetizovány zcela nové deriváty pyrimidinu. Analyzovali jsme jejich imunobiologické vlastnosti a zjistili jsme, že v závislosti na chemické struktuře inhibují produkci mediátorů zánětu, jakými jsou oxid dusnatý a prostaglandin E2. Jsou dobře tolerované, bez známek toxického působení na buňky. Originální deriváty pyrimidinu je možné považovat za vhodné kandidáty pro další preklinický výzkum, a to v oblasti chronických zánětlivých onemocnění.
 

Spolupráce: ÚOCHB, AV ČR

Závislost inhibičních účinků pyrimidinů na jejich chemické struktuře. A. C4,6-hydroxylové deriváty pyrimidinu postrádají inhibiční aktivitu. B. Ke snížené produkci oxidu dusnatého (NO) a prostaglandinu E2 (PGE2) dochází po substituci hydroxylových skupin za chlor. C. Inhibiční aktivita dále vzrůstá náhradou 2-amino skupiny za např. (dimethylamino)methylenamino skupinu. D. Koncentrace, které snižují produkci NO o 50% (IC50) jsou přibližně 5 µM.

Publikace:
Jansa, P., Holý, A., Dračínský, M., Kolman, V., Janeba, Z., Kostecká, P., Kmoníčková, E., Zídek, Z.: (2014) 5-Substituted 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidines and 2-amino-4,6-dichloropyrimidines: synthesis and inhibitory effects on immune-activated nitric oxide production. Med. Chem. Res. 23(10): 4482-4490. IF=1.612
Jansa, P., Holý, A., Dračínský, M., Kolman, V., Janeba, Z., Kmoníčková, E., Zídek, Z.: (2014) Synthesis and structure–activity relationship studies of polysubstituted pyrimidines as inhibitors of immune-activated nitric oxide production. Med. Chem. Res., DOI: 10.1007/s00044-014-1285-5. IF=1.612

Výzkum a vývoj protizánětlivých léčiv – deriváty pyrimidinu

Ve vývoji nových léčiv zaujímají významné postavení nízkomolekulární látky typu pyrimidinových derivátů. Analyzovali jsme velké množství nově syntetizovaných originálních struktur z hlediska jejich vnitřních imunobiologických vlastností. V závislosti na chemické struktuře jsme u nich nalezli schopnost inhibovat produkci prostaglandinů, oxidu dusnatého a cytokinů. Na základě těchto výsledků jsme přistoupili ke sledování jejich protizánětlivých účinků, a to v experimentálních modelech lidských onemocnění, jako jsou ulcerózní kolitida a revmatoidní artritida. In vivo pokusy potvrdily předpoklad o protizánětlivé aktivitě některých derivátů v těchto podmínkách.

 

Řada pyrimidinových analogů snižuje velmi výrazně produkci mediátorů zánětu, oxidu dusnatého (NO) a prostaglandinu E2. Testy byly provedeny v podmínkách in vitro u myších makrofágů. Koncentrace, které inhibovaly produkci těchto faktorů o 50% (IC50) se pohybovaly v rozmezí od 2 µM do 10 µM. Předností látek je, že nevykazují žádnou cytotoxickou aktivitu.

 

Pyrimidinové deriváty mají příznivý terapeutický efekt na rozvoj experimentální kolitidy, indukované u myší pomocí dextran sulfátu. Snížení tíže onemocnění se vyrovná účinku obvyklého standardu, klinicky používaného sulfasalazinu.

 

Spolupráce: ÚOCHB Praha

Publikace: Harmatha, J., Buděšínský, M.,, Vokáč, K., Kostecká, P., Kmoníčková, E., Zídek, Z.: Trilobolide and related sesquiterpene lactones from Laser trilobum possessing immunobiological properties. Fitoterapia, 89C: 157-166, 2013. IF 2.231.
Jansa, P., Holý, A., Dračínský, M., Kolman, V., Janeba, Z., Kostecká, P., Kmoníčková, E., Zídek, Z.: 5-Substituted 2-amino-4,6-dihydroxypyrimidines and 2-amino-4,6-dichloropyrimidines: synthesis and inhibitory effects on immune-activated nitric oxide production. Medicinal Chemistry Research, (in press). IF 1.612.