小分子肝素解毒剂可减少小鼠出血

时间:2022年3月15日
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CSIC的一个研究小组发现并合成了许多抑制肝素作用的分子,肝素是治疗有血栓风险的患者最常用的抗凝血剂。体内试验的结果表明,优化后的分子大大减少了肝素化小鼠的出血,表明它们“有可能被用作肝素逆转药物”。

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西班牙国家研究委员会(CSIC)加泰罗尼亚高级化学研究所(IQAC-CSIC)的研究人员发现并合成了许多抑制肝素作用的分子,肝素是治疗有血栓风险的患者最常用的抗凝血剂。有时阻断肝素的活性是必要的,例如,当患者面临手术干预以避免不可控的出血时。用两种新的肝素解药分子在老鼠身上进行的试验产生了有希望的结果,研究人员认为这可能是药物设计的第一步。

Ignacio Alfonso博士、Daniel Carbajo博士及其同事在《药物化学杂志》上发表了一篇题为《体外和体内肝素解毒剂的动态组合优化》的论文,描述了他们的研究进展。他们在报告中写道:“小鼠体内和体外凝血实验都表明,优化后的分子是有效的解毒剂,有可能用作肝素逆转药物。”

作者指出,肝素被广泛用作抗凝血剂,但也被用作抗病毒和抗癌剂。这种药物最近被用于帮助预防冠状病毒患者和孕妇的血栓。然而,在药物过量、危及生命的出血或高风险手术的情况下,临床医生最好能获得有效的肝素逆转剂。阿方索说:“虽然它是最常见的抗凝血药物之一,但它也不是没有危险的,有一个有效和多样化的解毒剂电池是必要的。”“肝素治疗在有血栓风险的患者中很常见。然而,在某些情况下,会出现过敏反应或过量用药,导致出现明显的瘀伤或甚至无法控制的出血……这在需要紧急或意外手术(如严重创伤或心血管事故后)的肝素治疗患者中尤为重要。在这些情况下,抑制血液中的循环肝素是必要的,以避免过多出血引起的并发症。”

硫酸鱼精蛋白是目前用来中和肝素作用的解毒剂,但它是一种高分子量药物,因此可能有缺点。研究人员写道:“……考虑到使用高分子量药物的普遍缺点,寻找能够恢复肝素抗凝作用的替代小分子是当前研究的热门话题。”到目前为止,市场上还没有一种小分子能够抑制肝素的抗凝作用。作者继续说:“由于这种阴离子多糖的物理化学特性,基于小合成分子来控制血液凝固的肝素解毒剂的研究仍然是一项具有挑战性的任务。”

在2018年发表于Angewandte Chemie国际版的一篇文章中,研究人员描述了使用动态组合化学(DCC)系统来识别一种简单的分子,可以在体外抑制肝素的作用。该方法结合了在单一过程中特定应用的分子的选择、鉴定和制备,加速了新功能化合物的开发。他们在《药物化学杂志》的论文中解释说:“动态共价化学并不需要对靶标结构特征的详细了解,因为靶标本身从潜在配体的动态组合文库(DCL)中选择并放大了最有效的结合剂。”

有限的结构信息和肝素分子的异质性使其成为动态组合化学模型的一个很好的候选,因为这种方法不需要目标分子结构的详细知识。在他们最新报道的工作中,Alfonso和同事应用了同样的DCC方法进行更广泛的筛选,这导致了作为肝素解毒剂更有潜力的新分子的发现。

该团队进一步指出:“在这项工作中,我们扩大了动态库的分子多样性,从而产生了一个更广泛的分子识别空间。”他们说,这个文库更好地涵盖了有效识别肝素的结构基础,并确定了具有潜在药物应用潜力的更有效的结合剂。“此外,更大的结构多样性允许通过将动态共价筛选的反应与凝血活性相关联,来验证动态组合化学方法对开发有效hit的有效性。”

这项新研究发现了有希望的肝素解毒剂。Alfonso评论道:“筛选结果和肝素抑制之间的极好的相关性已经在体外酶分析中被发现,从中获得了具有良好活性的小分子集合。”从得到的化合物中,两种指定的3FF和3ac -的体外活性明显优于2018年报道的研究,并进行了体内测试,取得了良好的效果。研究人员说:“结果清楚地表明,3FF和3AC在体内也是有效的肝炎解毒剂,强烈地减少了肝素化小鼠的出血。”

阿方索总结道:“这项研究对我们的研究方法进行了决定性的验证。”研究小组认为,报告的结果强调了动态组合化学靶向复杂和难以捉摸的生物聚合物的力量,并代表了一种“非常方便”的筛选方案,以识别难以捉摸的生物分子的强结合剂。“因此,动态组合筛选表明,在传统方法难以成功的未来药物开发中,动态组合筛选是发现新靶点的一个非常强大的工具。”

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