Wetenschappers van het Skoltech Center for Energy Science and Technology en het Institute of Problems of Chemical Physics of RAS hebben in samenwerking met onderzoekers van vier andere Russische en buitenlandse onderzoekscentra een nieuwe reactie ontdekt die helpt bij het verkrijgen van in water oplosbare fullereenderivaten die griepvirussen effectief bestrijden , humaan immunodeficiëntievirus (hiv), herpes simplex-virus (HSV), en cytomegalovirus (CMV).

Virussen hebben al duizenden jaren invloed op de sociale vooruitgang, veroorzaakt vaak enorme epidemieën die hele steden wegvagen. Virussen vallen elk levend wezen op aarde aan, van hogere gewervelde dieren tot eenvoudige, eencellige levensvormen, bacteriën en zelfs andere virussen. Momenteel, meer dan 90% van de menselijke infectieziekten wordt veroorzaakt door virussen.

HIV dat aids veroorzaakt, is een van de gevaarlijkste virussen. Volgens de WHO, het aantal HIV-geïnfecteerde patiënten in Rusland is al meer dan 1 miljoen (ongeveer 1% van de bevolking) en blijft stijgen, waardoor een hiv-epidemie een onheilspellende bedreiging voor de natie wordt.

Wereldwijde circulatie van seizoensgriepvirussen die 500 doden, 000 mensen wereldwijd per jaar is nog een ander kritiek probleem voor de volksgezondheid. Nieuwe varianten van griepvirussen leiden vaak tot hoge sterftecijfers (tot 60% voor H5N1- en H5N8-vogelgriep) en zijn zeer resistent tegen bestaande medicijnen.

Moderne antivirale middelen verlengen de levensduur en verbeteren de kwaliteit van leven, terwijl er nogal wat grote gebreken zijn, zoals toxiciteit, beperkte biologische beschikbaarheid en ontwikkeling van resistentie tegen geneesmiddelen. De circulerende sets van griepstammen veranderen snel, vermindering van de efficiëntie van de algemeen toegediende anti-griepvaccins. Dit alles maakt het zoeken naar nieuwe klassen van antivirale geneesmiddelen een hot-button kwestie.

Een unieke vorm van koolstof, C60 fullereen heeft de vorm van een voetbal met koolstofatomen op de hoekpunten van de vijf- en zeshoeken. Hoewel fullereenmoleculen unieke biologische eigenschappen hebben, fullerenen en hun klassieke derivaten zijn onoplosbaar in water en biologische media, waardoor hun toepassing in de geneeskunde buitengewoon moeilijk wordt.

Twee jaar geleden, een onderzoeksteam onder leiding van Skoltech Professor, Pavel Troshin, verschillende effectieve benaderingen voorgesteld voor de synthese van in water oplosbare fullereenderivaten. In hun laatste onderzoek, de onderzoekers ontdekten een unieke nieuwe reactie die hielp bij het verkrijgen van een reeks voorheen niet-beschikbare in water oplosbare fullereenderivaten met een hoge antivirale activiteit. Het mechanisme van deze ongebruikelijke transformatie van fullerenen werd voorgesteld op basis van de kwantumchemische berekeningen.

"Onze laatste studie richt zich op de synthese van zeer effectieve remmers van gevaarlijke virale infecties, zoals hiv, verschillende soorten griep, HSV en CMV, met behulp van fullereenderivaten als een multifunctioneel platform. We ontdekten een unieke omgekeerde Arbuzov-reactie waarmee de antivirale eigenschappen van nieuwe verbindingen kunnen worden verfijnd en fundamentele correlaties kunnen worden vastgesteld tussen de structuur van een verbinding en de antivirale activiteit. " legt de eerste auteur van het artikel en Skoltech PhD-student uit, Olga Kraevaja.

De resultaten van deze studie bieden enorme mogelijkheden voor het ontwikkelen van effectieve antivirale geneesmiddelen die in staat zijn om virusresistente lijnen te onderdrukken, die momenteel onbehandelbare infecties helpen bestrijden.