Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1147910.32607/actanaturae.11479Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleEvaluation of the Antiviral Potential of Modified Heterocyclic Base and 5’-Norcarbocyclic Nucleoside Analogs Against SARS-CoV-2Оценка противовирусного потенциала модифицированных гетероциклических оснований и 5’-норкарбоциклических аналогов нуклеозидов в отношении SARS-CoV-2MatyuginaElena S.МатюгинаЕлена Сергеевна
Russian Federation
matyugina@gmail.comNovikovMikhail S.НовиковМихаил Станиславович
Russian Federation
m-novikov1@mail.ruKozlovskayaLiubov I.КозловскаяЛюбовь Игоревна
Russian Federation
lubov_i_k@mail.ruVolokVictor P.ВолокВиктор Петрович
Russian Federation
viktor.p.v@mail.ruShustovaElena Y.ШустоваЕлена Юрьевна
Russian Federation
riw.sun@list.ruIshmukhametovAidar A.ИшмухаметовАйдар Айратович
Russian Federation
ishmukhametov@chumakovs.suKochetkovSergey N.КочетковСергей Николаевич
Russian Federation
snk1952@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1452-0253KhandazhinskayaAnastasia L.ХандажинскаяАнастасия Львовна
Russian Federation
khandazhinskaya@bk.ruEngelhardt Institute of Molecular BiologyИнститут молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАНVolgograd State Medical UniversityВолгоградский государственный медицинский университетChumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immune and Biological Products of the Russian Academy of SciencesФедеральный научный центр исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАНSechenov Moscow State Medical UniversityПервый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)1512202113478810706202108102021Copyright ©; 2021, Matyugina E.S., Novikov M.S., Kozlovskaya L.I., Volok V.P., Shustova E.Y., Ishmukhametov A.A., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L.Copyright ©; 2021, Матюгина Е.С., Новиков М.С., Козловская Л.И., Волок В.П., Шустова Е.Ю., Ишмухаметов А.А., Кочетков С.Н., Хандажинская А.Л.2021Matyugina E.S., Novikov M.S., Kozlovskaya L.I., Volok V.P., Shustova E.Y., Ishmukhametov A.A., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L.Матюгина Е.С., Новиков М.С., Козловская Л.И., Волок В.П., Шустова Е.Ю., Ишмухаметов А.А., Кочетков С.Н., Хандажинская А.Л.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/11479

The pandemic caused by the novel betacoronavirus SARS-CoV-2 has already claimed more than 3.5 million lives. Despite the development and use of anti-COVID-19 vaccines, the disease remains a major public health challenge throughout the world. Large-scale screening of the drugs already approved for the treatment of other viral, bacterial, and parasitic infections, as well as autoimmune, oncological, and other diseases is currently underway as part of their repurposing for development of effective therapeutic agents against SARS-CoV-2. In this work, we present the results of a phenotypic screening of libraries of modified heterocyclic bases and 5’-norcarbocyclic nucleoside analogs previously synthesized by us. We identified two leading compounds with apparent potential to inhibit SARS-CoV-2 replication and EC50 values in a range of 20–70 μM. The structures of these compounds can be further optimized to develop an antiviral drug.

Пандемия, вызванная новым бетакоронавирусом SARS-CoV-2, унесла уже почти 5 млн жизней. Несмотря на разработку и широкое применение вакцин против COVID-19, это заболевание остается главной проблемой мирового здравоохранения. В рамках перепрофилирования существующих лекарственных средств ведутся интенсивные исследования препаратов, созданных для терапии других вирусных, бактериальных и паразитарных инфекций, аутоиммунных, онкологических и других заболеваний с целью создания эффективного терапевтического средства. В данной работе в результате фенотипического скрининга библиотек модифицированных гетероциклических оснований и 5’-норкарбоциклических аналогов нуклеозидов, синтезированных нами ранее, выявлены два соединения-лидера, способные ингибировать размножение вируса SARS-CoV-2 со значениями EC50 в диапазоне 20–70 мкМ. Структуры этих соединений могут быть использованы для дальнейшей оптимизации с целью создания противовирусного препарата.

SARS-CoV-2antiviral drugsnucleosidesnucleoside analogsSARS-CoV-2противовирусные препаратынуклеозидыаналоги нуклеозидовРоссийский Фонд Фундаментальных ИсследованийGrant from the Russian Foundation for Basic Research20-04-60414Российский научный фондGrant from the Russian Science Foundation19-74-10048Shi Z., Brugere-Picoux J. // Bull. Acad. Natl. Med. 2021. V. 205. P. 732–736Shi Z., Brugere-Picoux J. // Bull. Acad. Natl. Med. 2021. V. 205. P. 732–736.https://covid19.who.int/.https://covid-nma.com/living_data/index.php.Matyugina E.S., Valuev-Elliston V.T., Babkov D.A., Novikov M.S., Ivanov A.V., Kochetkov S.N., Balzarini J., Seley-Radtke K.L., Khandazhinskaya A.L. // Medchemcomm. 2013. V. 4. P. 741–748.Matyugina E.S., Valuev-Elliston V.T., Geisman A.N., Novikov M.S., Chizhov A.O., Kochetkov S.N., Seley-Radtke K.L., Khandazhinskaya A.L. // Medchemcomm. 2013. V. 4. P. 1443–1451.Matyugina E., Valyev-Elliston V.T., Novikov M.S., Alexandrova L.A., Chernoysova L.N., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L. // FEBS J. 2013. V. 280. P. 358–359.Matyugina E.S., Novikov M.S., Babkov D.A., Valuev-Elliston V.T., Vanpouille C., Zicari S., Corona A., Tramontano E., Margolis L.B., Khandazhinskaya A.L., Kochetkov S.N. // Acta Naturae. 2015. V. 7. P. 113–115.Matyugina E.S., Seley-Radtke K.L., Andronova V.L., Galegov G.A., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L. // Russ. J. Bioorg Chem. 2010. V. 36. P. 730–733.Matyugina E., Khandazhinskaya A., Chernousova L., Andreevskaya S., Smirnova T., Chizhov A., Karpenko I., Kochetkov S., Alexandrova L. // Bioorgan. Med. Chem. 2012. V. 20. P. 6680–6686.Matyugina E.S., Andreevskaya S.N., Smirnova T.G., Khandazhinskaya A.L. // Acta Naturae. 2012. V. 4. P. 73–77.Matyugina E., Novikov M., Babkov D., Ozerov A., Chernousova L., Andreevskaya S., Smirnova T., Karpenko I., Chizhov A., Murthu P., Lutz S., Kochetkov S., Seley-Radtke K.L., Khandazhinskaya A.L./ / Chem. Biol. Drug Des. 2015. V. 86. P. 1387–1396.Matyugina E., Novikov M., Babkov D., Ozerov A., Chernousova L., Andreevskaya S., Smirnova T., Karpenko I., Chizhov A., Murthu P., et al. / / Chem. Biol. Drug Des. 2015. V. 86. P. 1387–1396.Alzahrani K.J., Matyugina E.S., Khandazhinskaya A.L., Kochetkov S.N., Seley-Radtke K.L., de Koning H.P. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2017. V. 27. P. 3081–3086.Khandazhinskaya A.L., Matyugina E.S., Solyev P.N., Wilkinson M., Buckheit K.W., Buckheit R.W., Chernousova L.N., Smirnova T.G., Andreevskaya S.N., Alzahrani K.J., Natto M.J., Kochetkov S.N., de Koning H.P., Seley-Radtke K.L. // Molecules. 2019. V. 24. P. 19E3433.Klimenko A.A., Matyugina E.S., Logashenko E.B., Solyev P.N., Zenkova M.A., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L. // Molecules. 2018. V. 23. P. 2654.Matyugina E.S., Logashenko E.B., Zenkova M.A., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L. // Heterocycl. Commun. 2015. V. 21. P. 259–262.Kozlovskaya L.I., Volok V.P., Shtro A.A., Nikolaeva Y.V., Chistov A.A., Matyugina E.S., Belyaev E.S., Jegorov A.V., Snoeck R., Korshun V.A., Andrei G., Osolodkin D.I., Ishmukhametov A.A., Aralov A.V. // Eur. J. Med. Chem. 2021. V. 220. P. 113467.Kozlovskaya L.I., Volok V.P., Shtro A.A., Nikolaeva Y.V., Chistov A.A., Matyugina E.S., Belyaev E.S., Jegorov A.V., Snoeck R., Korshun V.A., et al. // Eur. J. Med. Chem. 2021. V. 220. P. 113467.Khandazhinskaya A., Eletskaya B., Fateev I., Kharitonova M., Konstantinova I., Barai V., Azhayev A., Hyvonen M., Keinanen T., Kochetkov S., Seley-Radtke K., Khomutov A., Matyugina E. // Organic. Biomol. Chem. 2021. V. 19. P. 7379–7389.Khandazhinskaya А., Eletskaya B., Fateev I., Kharitonova M., Konstantinova I., Barai V., Azhayev A., Hyvonen M., Keinanen T., Kochetkov S., et al. // Organic. Biomol. Chem. 2021. V. 19. P. 7379–7389.Matyugina E.S., Kochetkov S.N., Khandazhinskaya A.L.// Russ. Chem. Rev. 2021. V. 90. P. 1454–1491.