Experimental Assessment of 3-meta-Pyridine-1,2,4-Oxadiazole Deoxycholic Acid Derivative as a Prototype of 5-α-Reductase Inhibitors in silico and in vivo Models

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

5-α-Reductase (5-AR) inhibitors are considered the most effective drugs in the treatment of proliferative processes in prostate adenoma. These include two synthetic azasteroids – finasteride and dutasteride, which cause side effects in conditions of long-term course therapy which form the disorders of sexual function in men. We propose 3-meta-pyridine-1,2,4-oxadiazole derivative of deoxycholic acid as prototype of low-toxic 5-AR inhibitors. It has been shown that the new agent is able to penetrate the 5-AR binding site through the formation of covalent adducts with NADP-H, like finasteride. At the same time, both ligands have comparable with the target binding energy values (–20 and –15 kcal/mol, respectively, for finasteride and target compound). In experiments on testosterone and sulpiride models of BPH, we have found that intragastric administration of DCA derivative at a dose of 20 mg/kg and finasteride at a dose of 10 mg/kg has a similar prostatoprotective effect by reducing proliferative processes in the glandular epithelium and prostate stroma of rats. The new agent is less toxic than finasteride: the LD50 value in mice is >1500 mg/kg versus 1060 mg/kg in finasteride. Based on the results obtained, the 3-meta-pyridine-1,2,4-oxadiazole derivative of deoxycholic acid can be considered as a promising candidate for preclinical testing.

About the authors

Yu. V. Meshkova

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

D. S. Baev

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

I. V. Sorokina

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Author for correspondence.
Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

I. I. Popadyuk

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

O. V. Salomatina

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

N. A. Zhukova

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

T. G. Tolstikova

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

N. F. Salakhutdinov

Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS

Email: sorokina.irina55@gmail.com
Russia, 630090, Novosibirsk, prosp. Lavrentieva 9

References

  1. Launer B.M., McVary K.T., Ricke W.A., Lloyd G.L. // BJU Int. 2021. V. 127. P. 722–728. https://doi.org/10.1111/bju.15286
  2. Lim K.B. // Asian J. Urol. 2017. V. 4. P. 148–151. https://doi.org/10.1016/j.ajur.2017.06.004
  3. Carson C., Rittmaster R. // Urology. 2003. V. 61. P. 2–7. https://doi.org/10.1016/S0090-4295(03)00045-1
  4. Vickman R.E., Franco O.E., Moline D.C., Vander Griend D.J., Thumbikat P., Hayward S.W. // Asian J. Urol. 2020. V. 7. P. 191–202. https://doi.org/10.1016/j.ajur.2019.10.003
  5. La Vignera S., Condorelli R.A., Russo G.I., Morgia G., Calogero A.E. // Andrology. 2016. V. 4. P. 404–411. https://doi.org/10.1111/andr.12186
  6. Thiruchelvam N. // Renal and Urological Surgery III. 2014. V. 32. P. 314–322. https://doi.org/10.1016/j.mpsur.2014.04.006
  7. Gravas S., Cornu J.N., Drake M.J., Gacci M., Gratzke C., Herrmann T.R.W., Madersbacher S., Mamoulakis C., Tikkinen K.A.O. // Eur. Assoc. Urol. 2018. https:// uroweb.org/wp-content/uploads/EAU-Guidelines-on-the-Management-of-Non-neurogenic-Male-LUTS-2018-large-text.pdf
  8. Kim E.H., Brockman J.A., Andriole G.L. // Asian J. Urol. 2018. V. 5. P. 28–32. https://doi.org/10.1016/j.ajur.2017.11.005
  9. Сорокина И.В., Попадюк И.И., Жукова Н.А., Низомов С.А., Мешкова Ю.В., Баев Д.С., Саломатина О.В., Толстикова Т.Г., Салахутдинов Н.Ф. // Патент RU 2 750 488 C1, 2021.
  10. Huang Y., Cui J., Jia L., Gan C., Song H., Zeng C., Zhou A. // Molecules. 2013. V. 18. P. 7436–7447. https://doi.org/10.3390/molecules18077436
  11. Verzele D., Madder A. // J. Org. Chem. 2007. P. 1793–1797. https://doi.org/10.1002/ejoc.200600972
  12. Schrodinger Small Molecule Drug Discovery Suite. 2017. https://www.schrodinger.com
  13. Harder E., Damm W., Maple J., Wu C., Reboul M., Xiang J.Y., Wang L., Lupyan D., Dahlgren M.K., Knight J.L., Kaus J., Cerutti D., Krilov G., Jorgensen W., Abel R., Friecner R. // J. Chem. Theory Comput. 2016. V. 12. P. 281–296. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.5b00864
  14. Xiao Q., Wang L., Supekar S., Shen T., Liu H., Ye F., Huang J., Fan H., Wei Z., Zhang C. // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 1–10. https://doi.org/10.1038/S41467-020-19249-Z
  15. Makino C., Watanabe A., Deguchi T., Shiozawa H., Schreck I., Rozehnal V., Ishizuka T., Watanabe N., Ando O., Murayama N., Yamazaki H. // Xenobiotica. 2019. V. 49. P. 961–969. https://doi.org/10.1080/00498254.2018.1514545
  16. Tsalta C.D., Madatian A., Schubert E.M., Xia F., Hardesty W., Deng Y., Seymour J.L., Gorychi P.D. // Drug Metab. Dispos. 2011. V. 39. P. 1620–1632. https://doi.org/10.1124/dmd.110.036467
  17. Makridakis N., Akalu A., Reichardt J.K.V. // Oncogene. 2004. V. 23. P. 7399–7405. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1207922
  18. Li J., Tian Y., Guo S., Gu H., Yuan Q., Xie X. // PLoS One. 2018. V. 13. P. 1–13. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191469
  19. Миронов А.Н., Бунятян Н.Д. // Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К., 2012. 944 с.
  20. Altavilla D., Minutoli L., Polito F., Irrera N., Arena S., Magno C., Rinaldi M., Burnett B.P., Squadrito F., Bitto A. // Br. J. Pharmacol. 2012. V. 167. P. 95–108. https://doi.org/10.1111/j.1476-5381.2012.01969.x
  21. Hsu C.Y., Lin Y.S., Weng W.C., Panny L., Chen H.L., Tung M.C., Ou Y.C., Lin C.C., Yang C.H. // Life. 2021. V. 11. P. 743. https://doi.org/10.3390/life11080743
  22. Veeresh Babu S.V., Veeresh B., Patil A.A., Warke Y.B. // Eur. J. Pharmacol. 2010. V. 626. P. 262–265. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2009.09.037
  23. Сорокина И.В., Жукова Н.А., Мешкова Ю.В., Баев Д.С., Толстикова Т.Г., Бакарев М.А., Лушникова Е.Л. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2022. Т. 173. С. 656–663. https://doi.org/10.47056/0365-9615-2022-173-5-656-663
  24. Van Coppenolle F., Slomianny C., Carpentier F., Le Bourhis X., Achidouch A., Croix D., Legrand G., Dewailly E., Fournier S., Cousse H., Authie D., Raynaud J.-P., Beauvillain J.-C., Dupouy J.-P., Prevarskaya N. // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001. V. 280. P. 120–129. https://doi.org/10.1152/ajpendo.2001.280.1.e120
  25. Тюзиков И.А., Мартов А.Г. // Андрология. 2012. № 3. С. 39–47.
  26. Han Y.T., Yun H. // Org. Prep. Proc. Int. 2017. V. 49. P. 163–168. https://doi.org/10.1080/00304948.2017.1291005
  27. Shruthi N., Poojary B., Kumar V., Hussain M.M., Rai V.M., Pai V.R., Bhat M., Revannasiddappa B.C. // RSC Adv. 2016. V. 6. P. 8303–8316. https://doi.org/10.1039/C5RA23282A
  28. Friesner R.A., Murphy R.B., Repasky M.P., Frye L.L., Greenwood J.R., Halgren T.A., Sanschagrin P.C., Mainz D.T. // J. Med. Chem. 2006. V. 49. P. 6177–6196. https://doi.org/10.1021/jm051256o
  29. Biovia Dicovery Studio Visualizer. 2016. https://discover.3ds.com/discovery-studio-visualizer-download
  30. Jeon W.-Y., Kim O.S., Seo C.-S., Jin S.E., Kim J.-A., Shin H.-K., Kim Y., Lee Y. // BMC Complement. Altern. Med. 2017. V. 17. P. 384. https://doi.org/10.1186/s12906-017-1877-y
  31. Автандилов Г.Г. // Медицинская морфометрия. М.: Медицина, 1990. 384 с.
  32. Саноцкий И.В. // Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). Москва: Медицина, 1970. 99 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (81KB)
3.

Download (134KB)
4.

Download (240KB)
5.

Download (1MB)
6.

Download (3MB)
7.

Download (174KB)
8.

Download (2MB)
9.

Download (164KB)

Copyright (c) 2023 Ю.В. Мешкова, Д.С. Баев, И.В. Сорокина, И.И. Попадюк, О.В. Саломатина, Н.А. Жукова, Т.Г. Толстикова, Н.Ф. Салахутдинов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».