Влияние нового каппа-агониста (фторфенилпроизводное имидазо[1,2-а]бензимидазола) на геном крыс

В качестве перспективной группы веществ для создания опиоидных анальгетиков с оригинальным механизмом действия без риска развития респираторной депрессии и наркотической зависимости рассматриваются каппа-селективные агонисты. В предыдущих исследованиях было выявлено соединение РУ-1205 (фторфенилпроизводное имидазо[1,2-а]бензимидазола) с установленным в экспериментах in vitro и in vivo каппа-рецепторным механизмом анальгетической активности.

Цель работы: оценка влияния дигидрохлорида 9-(2-морфолиноэтил)-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола  на  уровень  повреждений  ДНК   у   крыс при однократном подкожном введении.

Материалы и методы: исследование выполнено на половозрелых белых беспородных лабораторных крысах обоего пола. Повреждения ДНК учитывали методом ДНК-комет. Использовалась схема c однократным подкожным введением водного раствора субстанции РУ-1205 в трех дозах: 1, 10 и 100 мг/кг. В качестве положительного контроля использовали метилметансульфонат в дозе 40 мг/кг внутрибрюшинно, в качестве отрицательного  контроля  —  0,9%  раствор  NaCl (100 мкл на 100 г массы животного).

Результаты: при однократном подкожном введении крысам РУ-1205 дозозависимо не увеличивает показатель %ДНК в хвостах комет. Изменения не носят достоверного характера по сравнению с состоянием генома клеток соответствующих органов/тканей животных, получавших в эти же сроки физиологический раствор. %ДНК в хвостах комет в клетках различных органов/тканей в группах животных отрицательного контроля составляет 1,83–3,82% (медианное значение [25–75%]). Введение генотоксиканта метилметансульфоната в дозе 40 мг/кг приводит к увеличению количества поврежденной ДНК по сравнению с группой отрицательного контроля во всех исследуемых органах и тканях.

Выводы: в результате исследования генотоксических свойств дигидрохлорида 9-(2-морфолиноэтил)-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола установлено, что при однократном подкожном введении крысам в дозах 1, 10, 100 мг/кг РУ-1205 не оказывает повреждающего действия на геном клеток исследуемых органов.

1. Жанатаев АК, Дурнев АД. Генотоксикология лекарственных средств: современное состояние и перспективы. Медицинская генетика. 2020;19(9):60–2. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2020.09.60-62

2. Paton KF, Atigari DV, Kaska S, Prisinzano T, Kivell BM. Strategies for developing κ opioid receptor agonists for the treatment of pain with fewer side effects. J Pharmacol Exp Ther. 2020;375(2):332–48. https://doi.org/10.1124/jpet.120.000134

3. Спасов АА, Гречко ОЮ, Елисеева НВ, Анисимова ВА. Фторфенилпроизводные конденсированных бензимидазолов, селективные каппа-агонисты. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2010;73(S):83.

4. Spasov AA, Smirnova LA, Grechko OYu, Eliseeva NV, Rashchenko AI, Zhukowskaia ON, et al. Distribution, excretion and metabolic pathways of a single parenteral administration of kappa opioid receptor agonist RU-1205. Res Results Pharmacol. 2021;7(2):59–65. https://doi.org/10.3897/rrpharmacology.7.67261

5. Спасов АА, Смирнова ЛА, Гречко ОЮ, Елисеева НВ, Лифанова ЮВ, Ращенко АИ и др. Фармакокинетические свойства нового каппа-опиоидного анальгетика-соединения RU-1205 при однократном пероральном введении. Фармация и фармакология. 2021;9(2):149–60. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2021-9-2-149-160

6. Kim JS, Sun Q, Gatto B, Yu C, Liu A, Liu LF, et al. Structure-activity relationships of benzimidazoles and related heterocycles as topoisomerase I poisons. Bioorg Med Chem. 1996;4(4):621–30. https://doi.org/10.1016/0968-0896(96)00047-8

7. Гайдай ЕА, Дорофеева АА, Крышень КЛ, Гайдай ДС. Методические аспекты проведения ДНК-комет-теста в условиях in vivo в доклинических исследованиях. Лабораторные животные для научных исследований. 2020;(3):16–24. https://doi.org/10.29296/2618723X-2020-03-03

8. Re-evaluation of some organic chemicals, hydrazine and hydrogen peroxide. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 1999;71:1–1554. PMID: 10507919

9. Uno Y, Kojima H, Omori T, Corvi R, Honma M, Schechtman LM, et al. JaCVAM-organized international validation study of the in vivo rodent alkaline comet assay for the detection of genotoxic carcinogens: I. Summary of pre-validation study results. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2015;786–788:3–13. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2015.04.011

10. Uno Y, Kojima H, Omori T, Corvi R, Honma M, Schechtman LM, et al. JaCVAM-organized international validation study of the in vivo rodent alkaline comet assay for detection of genotoxic carcinogens: II. Summary of definitive validation study results. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2015;786:45–76. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2015.04.010

11. Burlinson B, Tice RR, Speit G, Agurell E, Brendler-Schwaab SY, Collins AR, et al. Fourth International Workgroup on Genotoxicity testing: results of the in vivo Comet assay workgroup. Mutat Res. 2007;627(1):31–5. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2006.08.011

12. Tice RR, Agurell E, Anderson D, Burlinson B, Hartmann A, Kobayashi H, et al. Single cell gel/comet assay: guidelines for in vitro and in vivo genetic toxicology testing. Environ Mol Mutagen. 2000;35(3):206–21. https://doi.org/10.1002/(sici)1098-2280(2000)35:3%3C206::aid-em8%3E3.0.co;2-j

13. Hartmann A, Agurell E, Beevers C, Brendler-Schwaab S, Burlinson B, Clay P, et al. Recommendations for conducting the in vivo alkaline Comet assay. Mutagenesis. 2003;18(1):45–51. https://doi.org/10.1093/mutage/18.1.45

14. Koppen G, De Prins S, Jacobs A, Nelen V, Schoeters G, Langie SA. The comet assay in human biomonitoring: cryopreservation of whole blood and comparison with isolated mononuclear cells. Mutagenesis. 2018;33(1):41–7. https://doi.org/10.1093/mutage/gex034

15. Bright J, Aylott M, Bate S, Geys H, Jarvis P, Saul J, et al. Recommendations on the statistical analysis of the Comet assay. Pharm Stat. 2011;10(6):485–93. https://doi.org/10.1002/pst.530

16. Wiklund SJ, Agurell E. Aspects of design and statistical analysis in the Comet assay. Mutagenesis. 2003;18(2):167–75. https://doi.org/10.1093/mutage/18.2.167

17. Hegde M, Sharath Kumar KS, Thomas E, Ananda H, Raghavan SC, Rangappa KS. A novel benzimidazole derivative binds to the DNA minor groove and induces apoptosis in leukemic cells. RSC Adv. 2015;5(113):93194–208. https://doi.org/10.1039/c5ra16605e

18. Kamal A, Subba Rao AV, Lakshma Nayak VL, Subba Reddy NV, Swapna K, Ramakrishna G, et al. Synthesis and biological evaluation of imidazo[1,5-a]pyridine-benzimidazole hybrids as inhibitors of both tubulin polymerization and PI3K/Akt pathway. Org Biomol Chem. 2014;12(48):9864–80. https://doi.org/10.1039/c4ob01930j