Platforma technologiczna dla nowych generacji leków przeciw chorobom spowodowanym przez koronawirusy, w szczególności SARS-CoV-2
Tytuł projektu
Platforma technologiczna dla nowych generacji leków przeciw chorobom spowodowanym przez koronawirusy, w szczególności SARS-CoV-2
Nazwa Beneficjenta/Beneficjentów
Selvita S.A.
Nazwa programu
Program Operacyjny Inteligentny Rozwój
Konkurs
Szybka Ścieżka Koronawirusy
Wartość projektu
5 461 697,99 PLN
Wartość dofinansowania
2 893 334,72 PLN
Okres realizacji projektu
od 01.07.2021 r. do 31.10.2023 r.
Poznaj nasz zespół
Zespół naukowców Selvita S.A. zaangażowanych w projekt
Dr Georgiy Kachkovskyi: kierownik B+R projektu, zarządzający na co dzień zespołem ponad 20 chemików; posiada wieloletnie doświadczenie w realizacji zintegrowanych projektów naukowych w zakresie chemii organicznej i medycznej, również w obszarze odkrywania nowych leków; autor i współautor kilkunastu publikacji i patentów.
Zespół chemików:
Łukasz Indyka: chemik związany z projektem od samego początku i zatrudniony w naszej firmie od ponad 7 lat; obecnie również doktorant na Uniwersytecie Jagiellońskim; odpowiedzialny za weryfikację i optymalizację metodologii syntetycznej.
Dr Viatcheslav Stepanenko: starszy naukowiec z ogromną wiedzą i doświadczeniem w zakresie chemii organicznej, co pozwalało mu spojrzeć na prowadzone transformacje chemiczne z wielu różnych perspektyw i proponować niezliczone alternatywne rozwiązania.
Dr Amanda Ferreira da Silva: doświadczona chemiczka ze specjalizacją w obszarze spektroskopii NMR; zaangażowana w projektowanie ścieżek syntetycznych i ich realizację oraz analizę danych spektroskopowych związków otrzymywanych przez cały zespół.
Mattia Piro: młody chemik realizujący z pełnym zaangażowaniem nawet rutynowe zadania syntetyczne; jego farmaceutyczne wykształcenie pozwoliło mu aktywnie uczestniczyć w dyskusjach na każdy temat związany z projektem.
Zespół biologów:
Olga Krzysztyńska-Kuleta: głowa zespołu biologów, odpowiedzialna za planowanie, realizację i raportowanie wyników eksperymentów biochemicznych.
Dr Patrycja Mrowiec-Kucharska: biolożka z dużym doświadczeniem w obszarze wysokoprzepustowych badań przesiewowych (high-throughput screening), przeprowadzająca we współpracy z Olgą Krzysztyńską-Kuletą testy biochemiczne otrzymanych związków.
Zespół ADME:
Sylwia Wójtowicz: specjalistka ds. ADME; odpowiedzialna za przeprowadzenie testów stabilności, rozpuszczalności i lipofilowości wybranych związków.
Nieobecni na zdjęciu:
Dr Paulina Chęsy-Roman: liderka zespołu ADME z ponad 10-letnim doświadczeniem w analityce chemicznej.
Dr Dorota Szczepaniak-Krupowska: starszy naukowiec – biolog; pracująca na co dzień w zespole wysokoprzepustowych badań przesiewowych; odpowiedzialna w projekcie za prowadzenie eksperymentów biochemicznych.
Zobacz efekt naszej pracy
Głównym efektem naszej pracy są związki o właściwościach antywirusowych, tworzące bibliotekę komercyjną znajdującą się w naszej firmie. Każdy otrzymany przez nas związek jest scharakteryzowany i umieszczony w fiolce opatrzonej kodem kreskowym umożliwiającym szybką identyfikację. Tak jak na załączonym zdjęciu, fiolki rozmieszczone są w pudełkach i przechowywane w magazynie związków.
W skład biblioteki wchodzi ponad 1000 różnych związków – m.in. w pełni scharakteryzowane potencjalne inhibitory proteaz wirusowych oraz związki o charakterze fragmentów. Istotnym elementem strukturalnych wielu z naszych związków jest ugrupowanie difluoroketonowe, które odpowiada bezpośrednio za własności antywirusowe i przekłada się na unikatowość uzyskanej biblioteki. W konstrukcji dotychczas opracowanych cząsteczek inhibitorów nie wykorzystywano tego typu ugrupowania. Wprowadzenie tego elementu strukturalnego pozwala na blokowanie proteaz wirusowych – enzymów kluczowych w cyklu rozwojowym wirusów. Inhibicja enzymatyczna odbywa się na zasadzie tworzenia trwałego wiązania pomiędzy ugrupowaniem reaktywnym a katalityczną resztą cysteinową znajdującą się w centrum aktywnym większości proteaz wirusowych, jak pokazano na poniższym schemacie. Reakcja inhibicji enzymatycznej w tym przypadku prowadzi do zatrzymania cyklu rozwojowego wirusa i jego unieszkodliwienia.
Projektując struktury inhibitorów, mieliśmy na celu osiągnięcie jak największej różnorodności w obrębie tworzonej biblioteki. W konstrukcji cząsteczek końcowych wykorzystaliśmy różne ugrupowania reaktywne zawierające fragment difluoroketonowy. Mechanizm ich działania opiera się w każdym przypadku na tworzeniu trwałego wiązania, tzw. wiązania kowalencyjnego, z aminokwasem katalitycznym w centrum aktywnym, lecz sposób wiązania zależy od struktury początkowej. Na poniższej ilustracji schematycznie przedstawiono przykłady niektórych ugrupowań reaktywnych, które z powodzeniem wprowadziliśmy do otrzymanych przez nas związków, oraz sposoby wiązania tworzonych fragmentów strukturalnych.
Uzyskana biblioteka potencjalnych inhibitorów proteaz wirusowych włączona została do szeregu unikalnych bibliotek znajdujących się w naszej firmie. Selvita na ich podstawie oferuje usługi screeningowe wykorzystujące zautomatyzowane testy komórkowe i biochemiczne. Usługi o charakterze eksperymentalnym uzupełniane są o możliwości wirtualnego screeningu z użyciem metod modelowania molekularnego oraz sztucznej inteligencji (AI). Więcej szczegółów dotyczących możliwości screeningowych w naszej firmie oraz opis komercyjnych bibliotek znajdują się pod następującymi linkami:
Jaki problem rozwiązuje nasz projekt?
Choroby wirusowe stanowią poważny problem zdrowotny, społeczny i ekonomiczny na całym świecie. Obecne strategie terapeutyczne często związane są z wieloma skutkami ubocznymi lub okazują się nieskuteczne w walce z wirusami, które szybko ulegają mutacjom. W tym kontekście opracowanie nowych, skutecznych terapii antywirusowych jest szczególnie istotne.
Platforma technologiczna utworzona w ramach projektu opiera się na unikalnej w skali światowej bibliotece związków o potencjalnych właściwościach antywirusowych. Związki wchodzące w skład biblioteki zostały zaprojektowane na strukturalne podobieństwo do naturalnych substancji przekształcanych przez enzymy wirusowe. Aktywność biologiczna i związany z nią potencjał terapeutyczny zostały potwierdzone eksperymentalnie na wybranym zestawie proteaz wirusowych pochodzących z różnych gatunków wirusów (w tym HIV i SARS-CoV-2). Dodatkowo, biblioteka została częściowo scharakteryzowana pod kątem własności fizykochemicznych, co przyspieszy znacząco proces rozwoju leków opartych na wyselekcjonowanych związkach.
Celowana biblioteka związków została stworzona z myślą o prowadzeniu wysokoprzepustowych badań przesiewowych z jej wykorzystaniem. Selvita, jako jedna z największych firm biotechnologicznych w Europie świadczących usługi w obszarze odkrywania i rozwoju leków, dysponuje odpowiednim zapleczem technologicznym i kadrowym umożliwiającym sprawną realizację tego typu badań, selekcję kandydatów z oferowanych bibliotek oraz wsparcie w dalszym ich rozwoju.
Kto skorzysta z wyników projektu?
Utworzona platforma technologiczna, bazująca na celowanej bibliotece związków, jest częścią szerokiego spektrum usług screeningowych świadczonych przez firmę Selvita. Jest ona oferowana przede wszystkim polskim i zagranicznym firmom farmaceutycznym oraz instytucjom naukowym zainteresowanym rozwojem leków przeciwwirusowych i badaniami z użyciem związków o własnościach antywirusowych. Dzięki zastosowaniu wysokoprzepustowych badań przesiewowych z wykorzystaniem opisywanej biblioteki związków możliwe jest opracowanie innowacyjnych leków do terapii zakażeń wirusowych, w szczególności zakażeń koronawirusami. Mamy nadzieję, że wyniki projektu posłużą nie tylko celom badawczym, ale ostatecznie pozwolą na rozwój skutecznych metod terapii chorób wirusowych i w efekcie przysłużą się całemu społeczeństwu.
Co było dla nas największym wyzwaniem w realizacji projektu?
Zdecydowanie największym wyzwaniem był dla nas dobór i optymalizacja metodologii odpowiedniej do syntezy pożądanych przez nas związków. Był to jeden z kluczowych etapów, od którego powodzenia zależała możliwość kontynuacji całego projektu. Ciężka praca całego zespołu syntetycznego nad kilkoma alternatywnymi metodami syntezy zaowocowała ostatecznie znalezieniem odpowiedniej metody (i niezliczonymi dziurami w naszych fartuchach laboratoryjnych 😉). Na dalszych etapach projektu, ku naszej uldze, udało się uniknąć większych problemów.
Nasza rada dla innych Wnioskodawców
Jesteśmy w pełni zadowoleni z rezultatów naszego projektu. Nasza praca pokazuje, jak istotne są innowacyjne pomysły i wsparcie finansowe dla osiągania ambitnych celów.
Zachęcamy do aplikowania o wsparcie z funduszy unijnych. To pierwszy krok do urzeczywistnienia swoich pomysłów, prowadzenia ważnych badań i wprowadzania innowacji. Dzięki wsparciu unijnemu można uzyskać nie tylko środki na realizację projektów, ale także dostęp do ekspertów i społeczności naukowców, którzy służą radą i wsparciem na każdym etapie projektu.