Preparation of Influenza Neuraminidase and Polymerase Inhibitors

Abstract

Chřipka je infekční onemocnění způsobené virem chřipky. Tento vir způsobuje závažnou virovou infekci, která se snadno přenáší z osoby na osobu během sezonních pandemií. Nejefektivnější způsob jak zabránit infekci, je očkování, nicméně kvůli vysoké mutační schopnosti viru se musí každý rok vakcína přeformulovat. Další způsob, jak bojovat proti chřipce, je podávání antivirotik. Klinické studie izolovaných kmenů ptačí chřipky (H5N1, 2004) a prasečí chřipky (H1N1, 2009) ukázaly na zvyšující se rezistenci vůči známým neuraminidasovým inhibitorům (oseltamivir, zanamivir). Tato resistence je zapříčiněna strukturními změnami v blízkosti katalytického místa enzymu. Výše zmíněné skutečnosti jsou motivací pro vývoj nových neuraminidasových inhibitorů a také pro vývoj inhibitorů, které cílí na jiné chřipkové enzymy. Tato práce se zabývá návrhem a přípravou nových inhibitorů chřipkové neuraminidasy a RNA-dependentní RNA polymerasy (konkrétně na PA podjednotku a skladbu PA-PB1 heterodimeru, Schéma 1). Inhibitory chřipkové neuraminidasy byly připraveny pomocí modifikace oseltamiviru v pozici C-5. Oselatamivir byl následně modifikován skupinami, které byly navržené tak, aby vytvářely interakce v kavitě-150. Byly změřeny aktivity nových derivátů oseltamiviru proti dvěma kmenům chřipky. Další část disertační práce...

Influenza is an infectious disease caused by the influenza virus. This virus causes a severe viral infection that spreads easily from person to person in yearly pandemics. Vaccination is the most effective way to prevent the infection, however, due to the high rate in mutations of the virus, the vaccine needs to be often reformulated. Another option to combat influenza is based on administration of antiviral drugs. Clinical studies of isolated influenza strains ("avian flu" H5N1, 2004; "swine flu" H1N1, 2009) revealed resistance towards known influenza neuraminidase inhibitors (zanamivir, oseltamivir). The resistance is caused by structural changes close to the enzymatic site. This calls for the development of new neuraminidase inhibitors as well for development of inhibitors targeting different influenza enzymes. This Thesis is focused on design and synthesis of new inhibitors of influenza neuraminidase and RNA-dependent RNA polymerase, namely PA subunit and the assembly of PA-PB1 heterodimer enzymes (Scheme 1). Influenza neuraminidase inhibitors were prepared by C-5 derivatization of oseltamivir followed by subsequent extension of its structure with binders of 150-cavity. Binding potencies of new oseltamivir derivatives against two influenza strains were determined. The next part contributed to...