Old drugs in new therapeutic indications - the case of chloroquine

• Autorzy: Grzybowski Bartosz A. , Grynkiewicz Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.15199/180.2020.1.1

Warianty tytułu

PL

Znane leki w nowych wskazaniach terapeutycznych - przypadek chlorochiny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Drug reposition is a viable strategy of pharmaceutical R & D, considerably reducing risk, cost and time needed for drug registration and implementation. Chloroquine, designed already in 1930 as a synthetic replacement for scarcely available alkaloid quinine, a traditional malaria treatment, was recently proposed as an antiviral substance, with putative efficacy in some cases of SARS COVID infections. This unexpected connection has revived interest in drug repositioning at large and in particular in the context of identifying antiviral preparations, critically needed in time of COVID-19 pandemia. The paper recounts the story of development of synthetic antmalarials and describes modern chemoinformatics tools, which can efficiently assist synthetic chemists in planning and executing both: drug repositioning and API manufacturing.

PL

Zastosowanie znanych leków w nowych wskazaniach terapeutycznych (repozycjonowanie leków) jest obecnie akceptowane jako skrócona ścieżka do rejestracji i autoryzacji rynkowej nowego specyfiku. Przykładem takiej drogi znanej substancji do leku o nowym zastosowaniu jest historia chlorochiny, zaprojektowanej w latach 30-tych ubiegłego wieku w charakterze zastępstwa trudnodostępnej substancji pochodzenia naturalnego - chininy, skutecznej w leczeniu malarii. Według dostępnych danych chlorochina może się okazać przez długi czas pandemii jedynym specyfikiem o działaniu terapeutycznym w infekcjach wirusowych SARS COVID. W artykule przedstawiono rolę nowoczesnych narzędzi chemoinformatycznych, takich jak Chematica, we wspomaganiu zarówno procesu repozycjonowania leków, jak i syntezy chemicznej substancji o zastosowaniach farmaceutycznych i medycznych.

Słowa kluczowe

EN

drug repositioning; antiviral; antimalarial; Chematica; artificial intelligence

PL

repozycjonowanie leków; substancje o działaniu przeciwwirusowym; leki przeciwmalaryczne; Chematica; zastosowanie; sztuczna inteligencja; chemia; farmacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Polish Technical Review
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 1
• Strony: 5--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grzybowski Bartosz A.

• Institute of Organic Chemistry, Polish Academy of Sciences, ul. Kasprzaka 44/52, Warsaw 02-224, Poland
• Center for Soft and Living Matter of Korea’s Institute for Basic Science, and Department of Chemistry, Ulsan National Institute of Science and Technology 50, UNIST-gil, Eonyang-eup, Ulju-gun, Ulsan, South Korea

autor

Grynkiewicz Grzegorz

• Łukasiewicz Research Network, Pharmaceutical Research Institute, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] T.T. Ashburn, K.B. Thor, Drug repositioning: identifying and developing new uses for existing drugs. (2004) Nat. Rev. Drug Discov. 3: 673-683.
• [2] T.I. Oprea, J. Mestres, Drug repurposing: far beyond new targets for old drugs. (2012) AAPS J. 14: 759-763.
• [3] N. Fajkis, M. Kołaczkowski, M. Marcinkowska, Strategia repozycjonowania, czyli nowe zastosowanie dla starych leków. (2018) Wiad. Chem. 72: 907-928.
• [4] W. Sneader, Drug discovery; A history, John Wiley & Sons Ltd., Chichester 2005.
• [5] B. Mercorelli, G. Palu, A. Loregian, Drug repurposing for viral infectious diseases: How far are we? (2018) Trends Microbiol., 26:865-876.
• [6] N.C. Baker, S. Etkins, A.J. Williams, A. Tropsha , A bibliometric review of drug repurposing (2018) Drug Discov. Today, 23:661-672.
• [7] J.K. Yella, S. Yaddanapudi, Y. Wang, A.G. Yegga, Changing trends in computional drug repositioning (2018) Pharmaceuticals, 11:57.
• [8] G.R. Coatney, Pitfalls in a discovery: The chronicle of chloroquine (1963) Amer. J. Trop. Med. Hyg., 12:121-128.
• [9] M.A.A. Al-Bari, Chloroquine analogues in drug discovery: New directions of uses, mechanisms of actions and toxic manifestations from malaria to multifarious diseases (2015) J. Antimicrob. Chemother., 70:1608-1621.
• [10] L.J. Bruce-Chwatt, Changing tides of chemotherapy of malaria (1964) Brit. Med. J., 1:581-586.
• [11] D.A. Fidock, P.J. Rosenthal, S.L. Croft et al., Antimalarial drug discovery: Efficacy models for compound screening (2004) Nature Reviews; Drug Discovery, 3:509-520.
• [12] D.S. Tarbell, N. Shakespeare, C.J. Claus et al., The synthesis of some 7-chloro-4-(3-alkylaminopropylamino)-quinolines (1946) J. Am. Chem. Soc., 68:1217-1219.
• [13] J. Dyall, C.M. Coleman, B.J. Hart et al., Repurposing of clinically developed drugs for treatment of Middle East Respiratory Syndrome coronavirus infection, (2014) Antimicrob. Agents Chemother., 58:4885-4893.
• [14] M. Hoffmann, H. Kleine-Weber, S. Schroeder, SARS-CoV-2 Cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. (2020) Cell, 181:1-10.
• [15] J. Gao, Z. Tian, X. Yang, Breakthrough: Chloroquine phosphate has shown apparent efficacy in treatment of COVID-19 associated pneumonia in clinical studies (2020) BioScience Trends, 14:72-73.
• [16] W. Kuźmierkiewicz, J. Rachoń, G. Grynkiewicz, (2019) Pharmaceutical industry and its influence on the state of healthcare in Poland, in view of the local innovative potential, Polish Tech. Rev., 2:5-8.
• [17] T. Badowski, K. Molga, B.A. Grzybowski, Selection of cost-effective yet chemically diverse pathways from the networks of computer-generated retrosynthetic plans, (2019) Chem. Sci., 10:4640-4651.
• [18] T. Klucznik, B. Mikulak-Klucznik, M.P. McCormack, et al., Efficient syntheses of diverse, medicinally relevant targets planned by computer and executed in the laboratory, (2018) Chem 4:522-532.
• [19] S. Szymkuć, E.P. Gajewska, T. Klucznik, et al., Computer-assisted planning: The end of the beginning, (2016) Angew. Chem. Int. Ed., 55:5904-5937.
• [20] B.A. Grzybowski, S. Szymkuć, E.P. Gajewska, et al., Chematica: a story of computer code that started to think like a chemist (2018) Chem, 4:390-398.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).