[The development of a pharmacologically active low-molecular mimetic of the nerve growth factor]
- PMID: 26356399
- DOI: 10.17116/jnevro20151156163-70
[The development of a pharmacologically active low-molecular mimetic of the nerve growth factor]
Abstract
Authors present an overview of theirs author's works on the design of low-molecular mimetic of the nerve growth factor and studies of mechanisms of action and pharmacological properties of the compound. The original working hypothesis, underlying the design of the compound, posited that different neurotrophin hairpin loops could activate different signaling cascades by interaction with the receptor and so be responsible for different effects. The mimetic bis(N-succinyl-L-glutamyl-L-lysine)hexametylendiamide (GK-2), that was designed on the basis of NGF loop 4 β-turn sequence, activated TrkA and PI3K/Akt, but not MAPK/Erk. GK-2 showed neuroprotective activity in concentrations up to 10-9М against H(2)O(2) or glutamate or MPTP-induced neurotoxicity in РС12, НТ22 cells and primary rat hippocampal neurons. At that, GK-2 has no differentiating activity. In in vivo experiments, GK-2 exhibited significant anti-ischemic, anti-parkinsonic effect, reversed impaired cognitive functions in models of Alzheimer's disease in doses 0.01 - 5 mg/kg intraperitoneally and 5-10 mg/kg orally, but does not induce side effects accompanying the full-length neurotrophin treatment, which are hyperalgesia and weight loss. It was shown that GK-2 was a low-toxicity compound (LD50=700 mg/kg, intraperitoneally, mice) and capable of crossing the blood-brain barrier. The agent GK-2 is promising for development as a neuroprotective agent and is currently in preclinical studies.
Представлен обзор авторских работ по конструированию низкомолекулярного миметика фактора роста нервов (NGF) и изучению его механизмов действия и фармакологических свойств. Оригинальная рабочая гипотеза конструирования предполагала, что разные петлеобразные структуры нейротрофинов при взаимодействии с рецептором могут активировать разные сигнальные пути, вызывая разные эффекты. Миметик, сконструированный на основе бета-изгиба 4-й петли, гексаметилендиамид бис(моносукцинил-глутамил-лизина), ГК-2, активировал TrkA и PI3K/Akt, но не MAPK/Erk. ГК-2 обладал нейропротективными свойствами на клеточных культурах РС12, НТ22 и на первичной культуре гипокампальных нейронов крысы в условиях окислительного стресса, глутаматной и MФTП токсичности в концентрациях до 10-9М. При этом он не проявлял дифференцировочный эффект. В экспериментах in vivo ГК-2 обладал выраженными антиишемическими, антипаркинсоническими эффектами, восстанавливал нарушенные когнитивные функции в моделях болезни Альцгеймера в дозах 0,01-5 мг/кг внутрибрюшинно и 5-10 мг/кг перорально, но не вызывал характерных для полноразмерного NGF побочных эффектов - гипералгезии и потери веса. Показано, что ГК-2 малотоксичен (LD50=700 мг/кг внутрибрюшинно, мыши) и проникает через ГЭБ. Препарат ГК-2, перспективный для развития в качестве нейропротективного средства, проходит стадию доклинического изучения.
Publication types
MeSH terms
Substances
LinkOut - more resources
Full Text Sources
Miscellaneous