27 жовтня 2023 року в Інституті біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України відбулося чергове засідання загальноакадемічного міждисциплінарного семінару у галузі природничих наук «Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біології».
Із міждисциплінарною доповіддю «Біомедичний потенціал каліксаренів: літературні дані та результати власних досліджень» виступив завідувач лабораторією медико-біологічних досліджень Інституту органічної хімії (ІОХ) НАН України кандидат хімічних наук Роман Родік.
Засідання семінару відкрив головуючий – академік НАН України Сергій Костерін. У своєму вступному слові він розповів присутнім про наукові інтереси доповідача, а також акцентував увагу на плідних міждисциплінарних наукових зв’язках між Інститутом біохімії (ІБХ) ім. О.В. Палладіна НАН України та Інститутом органічної хімії НАН України. Далі слово для доповіді було надано кандидату хімічних наук Роману Родіку.
 Кандидат хімічних наук Роман Родік |
У своєму виступі доповідач відзначив, що сучасним напрямом медичної хімії є дизайн нових біологічно-активних речовин на основі просторової будови біомішені. Такий шлях дає можливість отримувати ліки з високою ефективністю та специфічністю дії. З цією метою багато класів речовин використовують як молекулярні платформи, і каліксарени серед них займають чільне місце. Завдяки здатності каліксаренів до багатьох видів міжмолекулярних взаємодій, каліксаренові похідні демонструють унікальну здатність розпізнавати та зв’язувати у супрамолекулярні комплекси типу «гість-хазяїн» катіони, аніони та нейтральні молекули відповідних розмірів та архітектури. Ці властивості відкривають широкі перспективи практичного застосування каліксаренів у різних областях хімії, фізики та біології. Протягом останніх років похідні каліксаренів, особливо водорозчинних та амфіфільних, є предметом зростаючого інтересу в галузях біологічних і суміжних наук. Каліксарени проявляють протитуберкульозну, протипухлинну, противірусну та антибактеріальну активність, володіють фунгіцидною дією, регулюють активність іонних каналів та ферментів, можуть виступати як антикоагулянти та антитромботики при згортанні крові. Вони також здатні транспортувати лікарські сполуки, бути контрастними агентами для МРТ, використовуються як ад’юванти для вакцин, досліджуються у трансфекції та при створенні сенсорів на біомолекули.
У даній доповіді було представлено літературні дані та власні результати по синтезу та медико-біологічним дослідженням каліксаренів, які були виконані в ІОХ НАН України у співпраці з ІБХ ім. О.В. Паладіна НАН України, Інститутом біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Інститутом фармакології та токсикології НАМН України, Київським національним університетом імені Тараса Шевченка, Харківським національним медичним університетом, Університетом Страсбурга, Університетом Севільї.
Синтезовані сульфоніл- та ацилкарбамідокаліксарени були здатні впливати на концентрацію глюкози в крові. Проведені доповідачем дослідження свідчать про те, що зазначені каліксарени знижують концентрацію глюкози, причому цей ефект триває 24 год і більше (у дослідах на лабораторних тваринах). Ряд амідокаліксаренів з фармакофорними групами ібупрофену, анальбену та мефенамінової кислоти і макроцикли – аналоги парацетамолу – демонстрували значний антиексудативний (протинабряковий) та анальгетичні ефекти (у дослідах на лабораторних тваринах). Катіонні амфіфільні каліксарени завдяки утворенню шляхом само-асоціації у водних розчинах міцелоподібних частинок (d = 4-9 нм), здатні компактувати ДНК. Асоціати з ДНК є позитивно-зарядженими, стабільними у часі та мають розміри найменших вірусів - 40-60 нм. Такі наночастинки промотують трансфекцію з ефективністю відомих комерційних агентів, але вони є значно менш токсичні. Завдяки наявності чотирьох катіонних центрів такі каліксарени проявляють антибактеріальні властивості, а сам антибактеріальний ефект залежить від амфіфільності макроциклу. Аніонні амфіфільні каліксарени утворюють наноасоціати з позитивно-зарядженими пептидами. Такі наночастинки проникають всередину клітин, тобто можуть бути основою для систем доставки терапевтичних пептидів. Наостанок доповідач звернув увагу на те, що міцели катіонних каліксаренів були трансформовані у флуоресцентні органічні наночастинки з діаметром 7 нм. Такі супрамолекули мають велику яскравість та зберігають здатність проникати всередину клітин, вони можуть бути використані для візуалізакції клітинних копартментів, створення систем доставки ліків, а також для тераностики.
Із запитаннями до доповідача та обговоренням результатів, що були наведені у доповіді, виступили доктор біологічних наук, професор Микола Великий, академік НАН України та НАМН України Сергій Комісаренко, доктор біологічних науку Тетяна Векліч, член-кореспондент НАН України Микола Куліш, академік НАН України Сергій Костерін, доктор біологічних наук, професор Людмила Дробот, доктор біологічних наук, професор Ольга Матишевська, кандидат біологічних наук Ольга Меженська та інші.
 Головуючий семінару академік НАН України Сергій Костерін |
 Запитання від професора Людмили Дробот |
 Запитання та обговорення доповіді від академіка НАН України Сергія Комісаренка |
 Запитання та обговорення доповіді від члена-кореспондента НАН України Миколи Куліша |
 Запитання та обговорення доповіді від професора Миколи Великого |
 Під час семінару |
Фото: кандидата біологічних наук М. Григор’євої
За інформацією Інституту органічної хімії НАН України