Modern trends in the development of antifungal agents

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Грибковые инфекции, долгое время остававшиеся на периферии инфектологии, в наше время представляют собой растущую и недооценённую угрозу для общественного здравоохранения. По последним оценкам, ежегодно в мире регистрируется около 6,5 млн случаев инвазивных грибковых инфекций, которые приводят к 3,8 млн смертей. Высокая летальность, часто превышающая 50%, связана с ограниченным арсеналом противогрибковых препаратов, их токсичностью, ростом устойчивости возбудителей и сложностями в диагностике¹. В 2022 г. Всемирная организация здравоохранения впервые опубликовала список приоритетных грибковых патогенов², чтобы привлечь внимание к проблеме. В число патогенов критического приоритета вошли Cryptococcus neoformans, вызывающий менингоэнцефалит, особенно у пациентов с ВИЧ, Candidozyma auris (Candida auris, мультирезистентный внутрибольничный патоген), Aspergillus fumigatus, вызывающий инвазивный аспергиллёз, Candida albicans, являющаяся распространённым возбудителем инвазивного кандидоза.

Распространение устойчивости к существующим препаратам, особенно к азолам (основному классу противогрибковых средств), достигло тревожных масштабов. Ограниченный арсенал препаратов ведёт к их широкому и часто нерациональному применению, что вызывает быстрый рост резистентности. Резистентность в сочетании с токсичностью и задержками в диагностике делает лечение микозов всё менее эффективным, особенно для самых уязвимых групп пациентов [1].

В настоящее время выбор противогрибковых препаратов невелик. Существует всего шесть классов антимикотиков, препараты из которых можно применять для лечения системных микозов: азолы, полиены, эхиноканднины, аллиламины, аналоги пиримидина, тритерпеноиды. Для лечения инвазивных микозов в основном используют только три класса противогрибковых препаратов: азолы, полиены (амфотерицин В) и эхинокандины. Этого крайне недостаточно для сложившейся острой ситуации в лечении микозов. За 2015–2025 гг. в клиническую практику вошли только четыре новых системных препарата: 1) изавуконазол, одобренный в 2015 г. Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для лечения инвазивного аспергиллёза и мукоромикоза; 2) ибрексафунгерпY, одобренный FDA в 2021 г. для перорального лечения вульвовагинального кандидоза и профилактики рецидивов; 3) отесеконазолY, одобренный FDA в 2022 г. для лечения рецидивирующего вульвовагинального кандидоза; 4) резафунгинY, одобренный FDA в 2023 г. для лечения инвазивного кандидоза и кандидемии. Из них два (ибрексафунгерпY и отесеконазолY) предназначены только для лечения поверхностных инфекций.

Настоящий обзор посвящён современным тенденциям в разработке противогрибковых препаратов для терапии инвазивных микозов³. Сходство фундаментальных клеточных механизмов у грибов и человека накладывает серьёзные ограничения на арсенал доступных фармакологических мишеней, усложняя разработку эффективных и безопасных антимикотиков. Основные направления поиска противогрибковых соединений нацелены на выявление молекул, действующих на биосинтез компонентов клеточной стенки гриба, функции клеточной мембраны, включая биосинтез эргостерола, пути передачи сигналов в клетке гриба, биосинтез белка, репликацию и транскрипцию нуклеиновых кислот в клетке гриба.

КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА

Противогрибковые препараты, действующие на клеточную стенку гриба, по своей сути являются селективными, многие природные вещества идентифицированы как ингибиторы функционирования клеточной стенки. В зависимости от конкретной цели соединения, действующие на клеточную стенку, можно разделить на следующие группы: 1) ингибиторы β-1,3-глюкансинтетазы; 2) ингибиторы β-1,6-глюкансинтетазы; 3) ингибиторы хитинсинтазы; 4) ингибиторы синтеза гликозилфосфатидилинозитол-связанных белков; 5) ингибирование за счёт образования комплекса с D-маннозой.

β-1,3-глюкансинтетаза

Полисахарид β-(1,3)-D-глюкан составляет около 50% всех компонентов клеточной стенки и является основным структурным элементом, к которому прикреплены другие компоненты: хитины, гликопротеины, маннаны, гликаны [2]. У всех известных грибов линейные β-(1,3)-D-глюкановые цепи синтезируются при помощи фермента β-1,3-D-глюкансинтазы, локализованного в плазматической мембране. В качестве субстрата β-1,3-D-глюкансинтаза использует уридин-дифосфат-глюкозу (UDP-Glc). Ключевые природные ингибиторы фермента β-(1,3)-D-глюкансинтазы представлены тремя группами: эхинокандины (циклические липопептиды), энфумафунгины (кислые терпеноиды/тритерпеновые гликозиды) и папулакандины (гликолипиды). Несмотря на химические различия, все они действуют сходным образом — неконкурентно ингибируют ферментативный комплекс β-(1,3)-d-глюкансинтазы с UDP-Glc, что останавливает синтез β-(1,3)-глюкана. Потеря целостности клеточной стенки приводит к осмотическому дисбалансу и разрушению клетки гриба [3].

Представители класса эхинокандинов (каспофунгин, микафунгин, анидулафунгин и резафунгинY), одобренные для клинического применения, демонстрируют высокую эффективность в отношении патогенных грибов. Эхинокандин B был обнаружен в 1970-х гг. в культуральной жидкости гриба Aspergillus nidulans var. echinulatus [4], что положило начало новому классу противогрибковых препаратов. На его основе были созданы полусинтетические производные анидулафунгин и резафунгинY, последний отличается высокой химической стабильностью и хорошей растворимостью в водных системах [5]. На основе липогексапептидов семейства эхинокандинов — пневмокандинов, продуцируемых грибом Zalerion arboricola [6], был разработан каспофунгин — первый эхинокондин, одобренный для клинического применения в США и ЕС в 2001 г. FR901379, сульфатированный эхинокандин из гриба Coleophoma empetri, служит промежуточным продуктом для синтеза микафунгина [7]. Эхинокандины обладают фунгицидной активностью в отношении большинства видов Candida, включая азол-устойчивые штаммы, и фунгистатической — в отношении представителей рода Aspergillus, включая штаммы, резистентные к амфотерицину В и азолам [4]. Эхинокандины практически не активны в отношении Cryptococcus spp., Scedosporium spp., Fusarium spp. Успех эхинокандинов стимулировал активный поиск новых циклических пептидов, ингибирующих синтез β-(1,3)-D-глюкана, что подробно рассматривается в обзорах литературы [3, 8].

Гликозилированные тритерпены (энфумафунгинY, аскостерозидY, арундифунгинY, эргоконин АY) демонстрируют выраженную противогрибковую активность в отношении видов Aspergillus и Candida, но, как правило, неэффективны в отношении C. neoformans [3]. Наиболее значимым представителем этой группы является энфумафунгинY, продуцируемый грибом Hormonema carpetanum. На его основе разработан первый в своём классе полусинтетический препарат ибрексафунгерпY, одобренный FDA в 2021 г. для лечения вульвовагинального кандидоза [9]. ИбрексафунгерпY проявляет высокую активность в отношении C. albicans, C. tropicalis, C. parapsilosis и Pichia kudriavzevii. Среди других природных терпенов следует упомянуть несколькоих представителей. АскостерозидY, продуцируемый грибами родов Ascotricha и Ellisiodothis, активен в отношении дрожжей Candida spp., особенно в отношении Nakaseomyces glabratus (С. glabrata), S. cerevisiae и мицелиальных грибов Trichophyton mentagrophytes, Aspergillus nidulans, вызывая нарушение роста гиф и изменение формы клеток дрожжей [10]. АрундифунгинY, продуцируемый аскомицетом Arthrinium arundinis, проявляет спектр активности, схожий с эхинокандинами [11]. Эргоконин АY, продуцируемый Trichoderma koningii и T. viride подавляет рост дрожжей Candida spp., S. cerevisiae и большинства мицелиальных грибов, вызывая морфологические изменения гиф у A. fumigatus [12].

Другой класс гликолипидных ингибиторов β-(1,3)-D-глюкансинтазы — папулакандины А–Е, выделенные из Papularia sphaerosperma, демонстрирует узконаправленную противогрибковую активность, главным образом в отношении представителей рода Candida, за исключением C. guilliermondii. Папулакандины неэффективны в отношении C. neoformans и мицелиальных грибов, включая A. fumigatus. Хотя папулакандин В показал сходный с энфумафунгином механизм действия [13] и превзошел in vitro по эффективности каспофунгин, его клинический потенциал был ограничен из-за низкой эффективности в экспериментах in vivo. Попытки преодолеть эти ограничения с помощью синтеза аналогов не увенчались успехом. Тем не менее биологическая активность папулакандинов послужила стимулом для поиска внутри этого семейства. В 2025 г. из гриба Pestalotiopsis rosea были выделены пестиорозины A–F, проявляющие значительную активность в отношении C. albicans [14].

β-1,6-глюкансинтетаза

Содержание β-(1,6)-D-глюкана в стенке колеблется от 5 до 21%, он играет роль клеточного клея, связывая другие ключевые элементы [3]. Поскольку β-(1,6)-D-глюкан полностью отсутствует в клетках млекопитающих, его ингибирование потенциально может быть безопасным для человека. Пиридобензимидазол D75-4590 ингибирует включение глюкозы в β-(1,6)-D-глюкан. Мишенью молекулы является мембранный белок Kre6p, критический для синтеза β-(1,6)-D-глюкана in vivo и активности β-(1,6)-D-глюкансинтазы in vitro [15]. D75-4590 активен в отношении большинства видов Candida, в том числе устойчивых к флуконазолу штаммов, но не в отношении C. neoformans или видов рода Aspergillus [16]. Однако в экспериментах in vivo D75-4590 показал слабую эффективность. Его химическая модификация позволила получить D21-6076 с улучшенными свойствами, подавляющее адгезию и инвазию C. albicans на модели вагинального кандидоза.

Хитинсинтаза

Хитин — гомополимер N-ацетил-D-глюкозамина, составляет 1–3% от общего количества полисахаридов клеточной стенки в дрожжах и 10–20% — в мицелиальных грибах [3] и отсутствующий в человеческих клетках. Он выполняет структурную и каркасную функции. Синтез хитина осуществляется ферментом хитинсинтазой, использующим уридиндифосфат-N-ацетилглюкозамин (UDP-GlcNAc) в качестве субстрата. Количество генов хитинсинтаз для разных видов варьирует от двух до девяти [17].

Никкомицины — пептидилнуклеозидные антибиотики, полученные из Streptomyces tendae и S. ansochromogenes, проявили клиническую эффективность у млекопитающих в отношении диморфных грибов Coccidioides, Histoplasma и Blastomyces spp. [18]. Они сходны по структуре с UDP-GlcNAc и действуют как конкурентные ингибиторы, блокируя активность хитинсинтаз [19]. Никкомицин ZY разрабатывался как орфанный препарат для лечения кокцидиоидомикоза [20]. Была проведена I фаза клинических исследований (NCT00834184), показавшая, что препарат хорошо переносился здоровым пациентами. Клиническое исследование II фазы (NCT00614666) по определению безопасной дозы для пациентов с кокцидиоидомикозом лёгких было досрочно прекращено из-за проблем с набором участников и нехватки финансирования, но планируется проведение клинического исследования IIA фазы.

Гликозилфосфатидилинозитол-связанные белки

Наружный слой клеточной стенки грибов богат белками, участвующими в росте, морфогенезе, адгезии и формировании биоплёнок. Среди белков, связанных с липидами, отдельной группой стоят белки, содержащие С-концевую сигнальную последовательность, которая обеспечивает связь с гликозилфосфатидилинозитольным (GPI) якорем. GPI-якоря необходимы для поддержания жизнеспособности грибов, любое удаление белков, участвующих в биогенезе GPI, приводит к гибели клетки гриба. Для GPI-белков разных грибов характерна высокая гетерогенность по функциям и клеточной локализации. У C. albicans обнаружены 115 GPI-связанных белков, у S. cerevisiae — 58 [21].

Компания Eisai разработала ингибитор Gwt1 — фермента, который катализирует ацилирование инозитола на ранней стадии биосинтеза GPI [22]. Путём проверки библиотек, содержащих соединения, подавляющие синтез клеточной стенки грибов, обнаружено соединение 1-(4-бутилбензил)изохинолин, которое позже было химически модифицировано в соединение E1210 (маногепикс) [23], продемонстрировавшее высокую противогрибковую активность in vitro в отношении широкого спектра патогенных грибов, включая Candida spp., Aspergillus spp. и других плесневых грибов, таких как Fusarium и Scedosporium spp. Противогрибковая активность E1210 была подтверждена в опытах in vivo на репрезентативных моделях инвазивных грибковых инфекций [24]. Маногепикс является активным компонентом пролекарства фосманогепиксаY. После перорального или внутривенного введения системные фосфатазы быстро превращают фосманогепиксY в маногепикс [25]. ФосманогепиксY находится на III фазе клинических исследований (NCT05421858, NCT06433128) для лечения грибковых инвазивных инфекций.

D-манноза

Маннаны клеточной стенки грибов преимущественно входят в состав белково-полисахаридных комплексов. Внешнюю поверхность клеточной стенки дрожжей формируют маннопротеиины, связанные через GPI с β-(1,6)-D-глюканами и расположенными под ним фибриллами [26]. Механизм действия прадимицинов и бенаномицинов предполагает избирательное взаимодействие с остатками D-маннозы с формированием устойчивых комплексов, что вызывает быструю утечку ионов калия и цитозольных малых молекул, вызывая значительные повреждения клеточных и ядерных мембран [27]. Эти антимикотики демонстрирует высокую in vitro фунгицидную активность и широкий спектр противогрибкового действия, высокую in vivo эффективность на мышах в отношении C. albicans, C. neoformans и A. fumigatus. Прадимицины эффективны в отношении широкого спектра грибов, однако дальнейшая разработка этих соединений ограничена низкой растворимостью препаратов в воде и тенденцией к формированию нерастворимых агрегатов.

КЛЕТОЧНАЯ МЕМБРАНА

Фосфолипиды, сфинголипиды, жирные кислоты, стеролы и триацилглицерины — это важнейшие биомолекулы для функционирования любой клетки [28]. Различия в метаболизме липидов между грибами и млекопитающими служат целями для разработки антимикотиков. Ключевыми мишенями являются эргостерол, ланостерол-14α-демитилаза (CYP51), скваленэпоксидаза, сфинголипиды, инозитол-фосфоцерамид-синтаза (IPC), синтаза жирных кислот (FAS).

Эргостерол

Большинство классов противогрибковых соединений, используемых в клинической практике и/или в качестве фунгицидов в сельском хозяйстве, такие как полиены, азолы, аллиламины, морфолины, тиокарбаматы, воздействуют на эргостерол. Эргостерол — основной компонент клеточной мембраны грибов, поддерживает структуру мембран, регулирует транспорт веществ, передачу внутриклеточных сигналов и обеспечивает устойчивые адаптационные реакции [29]. Противогрибковая активность полиенов (амфотерицин В, нистатин, натамицин и др.) основана на их избирательном связывании с эргостеролом в мембранах грибов, а не с холестеролом млекопитающих. Это взаимодействие нарушает целостность мембраны, что приводит к утечке клеточного содержимого и гибели патогена. Хотя точный механизм до конца не изучен, основные гипотезы предполагают формирование трансмембранных ионных пор или «экстракцию» эргостерола из мембраны.

В последние годы ведутся активные работы по созданию аналогов полиенов с улучшенными свойствами: увеличением антифунгальной активности, снижением токсичности, улучшением растворимости в воде. Одним из таких перспективных соединений является BSG005 — производное нистатина [30]. In vitro он показал фунгицидную активность в отношении более чем 200 штаммов, включая устойчивые к азолам и эхинокандинам, а in vivo продемонстрировал превосходство над липосомальным амфотерицином B в отношении резистентных штаммов Aspergillus. В 2022 г. компания Biosergen AS инициировала клинические исследования I фазы (NCT04921254) для оценки безопасности и фармакокинетики BSG005. В 2024 г. начался набор пациентов в исследование Ib фазы (NCT06678113) для изучения эффективности препарата при инвазивных грибковых инфекциях.

Патрицины (ещё одна группа полиенов) были выделены из Streptomyces aerofaciens. На основе патрицина А, показавшего высокую противогрибковую активность в отношении C. albicans, было синтезировано амидное производное SPK-843Y, которое in vitro продемонстрировало активность, сопоставимую или превосходящую амфотерицин B, в отношении Candida spp., C. neoformans и Aspergillus spp. [31]. В исследованиях in vivo на мышах с лёгочным аспергиллёзом SPK-843Y показал лучшую выживаемость по сравнению с липосомальным амфотерицином B, не вызывая нефротоксичности [32]. По состоянию на 2011 г. SPK-843Y проходил III фазу клинических исследований в отношении инфекций, вызванных Cryptococcus или Aspergillus (NCT01125644).

Ланостерол-14-α-деметилаза

Фермент ланостенрол-14-α-деметилаза отвечает за деметилирование предшественников эргостерола, является главной мишенью азольных противогрибковых препаратов [1]. Один из атомов азота азолов связывается с гемовым железом CYP51 в качестве дополнительного (шестого) аксиального лиганда, предотвращая активацию молекулярного кислорода и блокируя ферментативную активность.

Компания Mycovia Pharmaceuticals разработала новое поколение азолов: отесеконазолY (VT-1161), квилсеконазолY (VT-1129) и VT-1598Y, где традиционное триазольное кольцо заменено на тетразольное, а боковые цепи модифицированы для повышения селективности к CYP51, снижая риски побочных эффектов [33]. ОтесеконазолY в 2022 г. был одобрен для лечения рецидивирующего вагинального кандидоза и в настоящее время изучается для терапии криптококкоза [34]. КвилсеконазолY обладает активностью в отношении C. neoformans, C. gattii [35], видов Candida, в том числе C. glabrata и Pichia kudriavzevii [36]. VT-1598Y обладает самым широким спектром действия в своей группе: эффективен в отношении Aspergillus spp., эндемичных грибов родов Coccidioides, Blastomyces, Histoplasma и мукоромицетов [37]. В 2024 г. была завершена фаза I клинического исследования безопасности и фармакокинетики VT-1598Y для лечения кокцидиоидомикоза (NCT04208321).

Компания Pulmocide Ltd. разработала опельконазолY — первый ингаляционный триазол для лечения лёгочного аспергиллёза [38], блокирующий синтез CYP51. В 2021 г. FDA присвоило опельконазолуY статус орфанного препарата, а в 2024 г. начата III фаза клинических исследований применения опельконазолаY для профилактики и лечения аспергиллёза лёгких (NCT05238116).

Скваленэпоксидаза

Скваленэпоксидаза — это значимый фермент для синтеза эргостерола, катализирует превращение сквалена в 2,3-оксидосквален, являющийся предшественником ланостерола. Ингибирование скваленмонооксигеназы медицинскими аллиламинами и сельскохозяйственными тиокарбаматами приводит к дефициту эргостерола в грибковой клетке и её гибели [39].

Фосфолипиды

Перспективным направлением в противогрибковой терапии является поиск соединений, нарушающих функции фосфолипидов. МандимицинY был обнаружен при масштабном скрининге бактериальных геномов. Он напрямую взаимодействует с различными фосфолипидами, что вызывает нарушение барьерной функции мембраны и потерю ионов. Способность связываться сразу с несколькими мишенями обеспечивает ему высокую фунгицидную активность, а также способность преодолевать возможную устойчивость. МандимицинY эффективен в отношении Candida spp., Cryptococcus spp., A. fumigatus, Mucor sp., Fusarium sp., Exophiala dermatitidis, Talaromyces marneffei, Emergomyces pasteurianus [40].

Сфинголипиды

Сфинголипиды — это структурные компоненты клеточных мембран грибов, также выполняющие и сигнальные функции [28]. Некоторые из них (например, глюкозилцерамид) повышают вирулентность патогенных грибов. В результате скрининга были идентифицированы два синтетических соединения: [N-(3-бром-4-гидроксибензилиден)-2-метилбензогидразид (BHBM) и его производное 3-бром-N-(3-бром-4-гидроксибензилиден) бензогидразид (D0), которые избирательно нарушают синтез грибного глюкозилцерамида, не затрагивая аналогичный процесс у млекопитающих. Соединения эффективны в отношении C. neoformans, C. gattii, Rhizopus oryzae, Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis, Pneumocystis murina и P. jiroveci [41]. BHBM и D0 хорошо переносились животными и оказывали синергетическое или аддитивное действие в сочетании с антимикотиками. BHBM и D0 повысили выживаемость мышей на моделях криптококкоза, в моделях пневмоцистной и кандидозной инфекции in vivo.

Синтаза инозитол-фосфоцерамида

Синтез сфинголипидов у грибов зависит от ферментов, большинство из которых имеют аналоги у млекопитающих. Исключением является IPC-синтаза — фермент, отсутствующий в организме человека, что делает его перспективной мишенью для разработки противогрибковых средств. Были обнаружены природные ингибиторы IPC-синтазы: ауреобазидин A, гальбонолиды А и В, хафрефунгин, плеофунгин А [42]. Ауреобазидин A, продуцируемый грибом Aureobasidium pullulans, демонстрирует активность in vitro в отношении C. neoformans, B. dermatitidis, H. capsulatum и C. albicans, в большинстве случаев превосходя амфотерицин В. На моделях системного кандидоза у мышей ауреобазидин A показал лучшую эффективность, чем флуконазол и амфотерицин В [43]. Гальбонид растмицин подавляет C. neoformans при концентрациях менее 1 нг/мл. Показана его эффективность на мышиной модели криптококкоза [44]. Хафрефунгин обладает фунгицидной активностью в отношении C. albicans, C. neoformans и S. cerevisiae в пикомолярных и наномолярных концентрациях [42]. Плеофунгин А, выделенный из мицелия аскомицета Phoma spp., ингибировал рост C. albicans, C. neoformans и A. fumigatus [42].

Синтаза жирных кислот

Жирные кислоты, которые служат строительными блоками для фосфолипидов и сфинголипидов, а также являются резервуарами энергии и сигнальными молекулами, являются наиболее фундаментальными липидами в клетках. Синтез жирных кислот осуществляется в цитозоле мультиферментным комплексом FAS [28]. Синтетический препарат NPD6433Y селективно нацелен на еноилредуктазу комплекса FAS, показана активность NPD6433Y в отношении Candida spp., C. neoformans и A. fumigatus [45]. CT2108A и CT2108B, выделенные из гриба Penicillium solitum, избирательно подавляли грибковую FAS и ингибировали рост C. albicans [46].

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ БЕЛКИ И ПУТИ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ В КЛЕТКЕ ГРИБА

Современные противогрибковые препараты, разрешённые в клинической практике, действуют либо на клеточную стенку, либо на клеточную мембрану грибов. В настоящее время предпринимаются значительные усилия по поиску принципиально новых противогрибковых мишеней. Пристальное внимание сконцентрировано на ферментах, участвующих в метаболических процессах. Первостепенное внимание исследователей привлекают ключевые сигнальные пути, включая каскады протеинкиназ C, HOG-киназы и кальциневрина [47].

Киназы

Киназы играют фундаментальную роль в регуляции роста, ответа на стресс и вирулентность грибов. Важным преимуществом является структурное отличие грибковых киназ от их человеческих аналогов, что открывает возможности для селективного ингибирования. Природный антимикотик церкоспорамид демонстрирует высокую специфичность в отношении киназы Pkc1 C. albicans и выраженную синергию с эхинокандинами [48]. Известно, что казеин-киназа Yck2 играет ключевую роль в формировании устойчивости к эхинокандинам C. albicans [49]. Синтетический препарат 2,3-арил-пиразолопиридин (GW461484AY) специфически связывается с уникальным участком этой киназы. Несмотря на первоначальные ограничения, связанные с фармакологическими свойствами GW461484AY, создание улучшенных 6-цианопроизводных позволило получить соединения, эффективные в отношении резистентных штаммов Candida и проявляющие синергизм с эхинокандинами in vivo [50].

Белок теплового шока Hsp90

Hsp90 — это эукариотический шаперон, регулирующий правильное сворачивание, транспорт, созревание и деградацию белков. Белок теплового шока Hsp90 представляет собой перспективную мишень для противогрибковой терапии, поскольку он регулирует ключевые процессы жизнедеятельности грибов, включая вирулентность и устойчивость к препаратам [51]. Нарушение функции Hsp90 может повысить чувствительность патогенов к существующим лекарствам и предотвратить развитие резистентности. Однако высокая консервативность этого белка ограничивает применение ингибиторов из-за потенциальной токсичности для млекопитающих. Исследования демонстрируют потенциал комбинированной терапии с использованием ингибиторов Hsp90. Синтетический ингибитор Hsp90 ганетеспибY в сочетании с флуконазолом проявляет синергетическую активность против резистентных штаммов C. albicans, подавляя образование биоплёнок и экспрессию генов устойчивости (CDR1, CDR2, ERG11 и MDR1) к азолам [52]. Аналогично ингибитор гистондеацетилазы вориностат усиливает действие итраконазола, вориконазола и позаконазола в отношении клинических штаммов Aspergillus spp., возможно, через подавление Hsp90 [53].

Кальциневрин

Кальциневрин — это консервативная кальций-зависимая протеинфосфатаза, играющая ключевую роль в регуляции морфогенеза, гомеостаза и вирулентности грибов [54]. Кальциневринный путь в грибах хорошо ингибируется иммунодепрессантами, например, циклоспорином А и такролимусом [55]. Несмотря на привлекательность кальциневрина как мишени, циклоспорин А и такролимус непригодны для противогрибковой терапии из-за выраженной иммуносупрессивной активности, связанной с подавлением кальциневрина млекопитающих. Были разработаны селективные аналоги ингибиторов кальциневрина — APX879 и JH-FK-08. Последний продемонстрировал эффективность на модели криптококкоза у мышей, открывая путь к созданию безопасных противогрибковых средств, лишённых иммуносупрессивного действия [56].

TOR-киназа

TOR-киназа участвует в регуляции роста клеток и реакции на стресс у грибов, ингибиторы TOR могут подавлять рост патогенных грибов. В 1970-х гг. был открыт рапамицинY — макролидный антибиотик, подавляющий рост грибов через ингибирование TOR [57]. Однако его клиническое применение в качестве противогрибкового средства было остановлено из-за выраженного иммуносупрессивного действия, связанного с воздействием на mTOR у млекопитающих. В настоящее время предпринимаются исследования по разработке аналогов рапомицинаY, сохраняющих противогрибковую активность, но лишённых значительной иммуносупрессии. Данные препараты находятся в доклинической разработке.

ПРОЦЕССЫ БИОСИНТЕЗ БЕЛКА

N-миристоилтрансфераза (NMT)

N-миристоилтрансфераза — это важнейший фермент в котрансляционном и посттрансляционном процессе, который химически модифицирует белки во время их сборки. Различия в структуре пептидных субстратов NMT грибов и млекопитающих позволяют создавать селективные ингибиторы [58]. Методом молекулярного докинга синтезирован ряд производных миристиновой кислоты, нацеленных на NMT. Скрининг in vitro выявил четыре высокоактивных соединения против C. albicans и три — против A. niger [59].

Аминоацил-тРНК-синтетаз

Ингибирование аминоацил-тРНК-синтетаз блокирует доставку аминокислот в рибосому и тем самым нарушает синтез белка. Противогрибковый препарат икофунгипенY, разрабатываемый в 2000 гг., селективно подавляет изолейцил-тРНК-синтетазу и проходил клинические исследования у пациентов с орофарингеальным кандидозом. Несмотря на хорошую переносимость, его эффективность (эрадикация 0–13%) оказалась значительно ниже, чем у флуконазола (56%), и дальнейшие исследования были прекращены [60].

Фактор элонгации 2 (EF-2)

EF-2 обеспечивает процесс транслокации тРНК в рибосомы посредством стабилизации комплекса рибосома/ EF-2. Сордарин и его производные селективно ингибируют грибной EF-2, не затрагивая аналогичный процесс у млекопитающих. Эти соединения активны в отношении видов родов Candida, Aspergillus, а также C. neoformans, P. carinii и др. Продолжаются работы по поиску аналогов сордарина для расширения спектра действия и улучшения фармакокинетического профиля путём химической модификации гликозилового участка [61].

Поли(А)-полимераза

Фермент поли(А)-полимераза — компонент макромолекулярного комплекса расщепления и полиаденилирования мРНК. Её ингибиторы парнафунгины, соединения из Fusarium larvarum, активны против широкого спектра патогенов, включая Candida spp. и Aspergillus spp. [62].

Фарнезилтрансфераза

Фарнезилтрансфераза участвует в посттрансляционной модификации белков. Её ингибиторы манумицин А и типифарниб показали активность in vitro в отношении родов Aspergillus и Candida. Однако их минимальные ингибирующие концентрации существенно превышали токсичные для клеток млекопитающих, что ограничивает терапевтический потенциал [63].

ПРОЦЕССЫ РЕПЛИКАЦИИ И ТРАНСКРИПЦИИ

Создание антимикотиков, нацеленных на репликацию и транскрипцию нуклеиновых кислот, открывает возможности для разработки препаратов с принципиально новым механизмом действия, способных изменить существующие стратегии лечения микозов.

Дигидрооротатдегидрогеназа

Дигидрооротатдегидрогеназа — ключевой фермент синтеза пиримидинов, перспективная мишень из-за низкого сходства (~30%) с аналогом у млекопитающих. Её ингибирование нарушает синтез нуклеотидов и, как следствие, репликацию нуклеиновых кислот, метаболизма, с последующим лизисом клетки [64]. ОлорофимY (F901318), первый представитель нового класса оротомидов, обратимо ингибирует дигидрооротатдегидрогеназу [65]. ОлорофимY является уникальным антимикотиком и обладает высокой активностью в отношении азол-резистентных изолятов Aspergillus spp. Scedosporium spp. и Lomentospora prolificans, Coccidioides spp., Sporothrix spp., H. capsulatum, B. dermatitidis, при этом активность в отношении представителей рода Candida, Mucorales, Alternaria spp., Exophiala spp. отсутствует. В настоящее время олорофимY находится на III фазе клинических исследований (NCT05101187) по применению его у пациентов с инвазивными грибковыми заболеваниями, вызванными видами Aspergillus [65]. В 2023 г. FDA решило отложить выдачу разрешения до представления дополнительных данных и доказательств эффективности и безопасности олорофимаY.

ДНК-топоизомеразы

ДНК-топоизомеразы — это класс ферментов, изменяющих топологическую структуру ДНК. Показано, что некоторые патогенные грибы имеют высокие уровни топоизомераз I и II [66]. Алкалоид эуполауридин селективно ингибирует грибковую топоизомеразу II, не проявляя цитотоксичности в отношении клеток млекопитающих [67]. Производные акридина и антрациклины (акларубицин, идарубицин) также демонстрируют in vitro активность против видов родов Candida, Aspergillus и Cryptococcus, подавляя рост и образование биоплёнок. Однако для разработки безопасных препаратов требуется всестороннее изучение структурных различий между грибковыми и человеческими топоизомеразами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработка новых противогрибковых препаратов является острой необходимостью в связи с ростом инвазивных микозов, высокой летальностью и распространением резистентности. Существующий арсенал антимикотиков ограничен, а за последнее десятилетие было одобрено лишь несколько новых средств, большинство из которых предназначено для лечения поверхностных инфекций. Современные исследования сосредоточены на поиске соединений, нацеленных на уникальные структуры и метаболические пути грибов, чтобы обеспечить селективность и снизить токсичность. Ключевыми направлениями являются ингибирование синтеза компонентов клеточной стенки (β-1,3-глюкан, хитин, GPI-якоря), нарушение функций клеточной мембраны (эргостерол, сфинголипиды) и воздействие на внутриклеточные мишени (киназы, Hsp90, кальциневрин, синтез белка и нуклеиновых кислот). Перспективные препараты олорофимY, фосманогепиксY и мандимицинY демонстрируют высокую эффективность in vitro и in vivo и находятся на продвинутых стадиях клинических исследований. Комбинированная терапия и создание селективных ингибиторов, лишённых иммуносупрессивного действия, открывают новые возможности для преодоления резистентности. Таким образом, комплексный подход, направленный на разнообразные молекулярные мишени, позволит расширить арсенал эффективных и безопасных антимикотиков для борьбы с инвазивными грибковыми инфекциями.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. А.В. Автономова — определение концепции, работа с данными, написание черновика рукописи, пересмотр и редактирование рукописи; О.В. Кисиль — определение концепции, работа с данными, написание черновика рукописи, пересмотр и редактирование рукописи; А.В. Загайнова — работа с данными, редактирование рукописи; В.В. Макаров — редактирование рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Источники финансирования. Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «ЦСП» ФМБА России.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе не применима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: A.V. Avtonomova: conceptualization, data curation, writing—original draft, writing—review & editing; O.V. Kisil: conceptualization, data curation, writing—original draft, writing—review & editing; A.V. Zagainova: data curation, writing—review & editing; V.V. Makarov: writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Funding sources: The study was carried out as part of the state assignment of the Center for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risks of the Federal Medical-Biological Agency of Russia.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material (text, images, or data) was used in this work.

Data availability statement: The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, as no new data was collected or created.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

 

¹ Antifungal agents in clinical and preclinical development: overview and analysis. WHО 2025. Режим доступа: https://www.who.int/publications/i/item/9789240105140/ Дата обращения: 20.10.2025.

² WHO fungal priority pathogens list to guide research, development and public health action. 2022. Режим доступа: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/363682/9789240060241-eng.pdf?sequence=1 Дата обращения: 20.10.2025.

Y Здесь и далее означает, что лекарственное средство не зарегистрировано в Российской Федерации.

³ Большинство веществ и препаратов, упоминаемых в статье, находятся на стадии клинических или доклинических исследований.

About the authors

Anastasia V. Avtonomova

Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risk; Gause Institute of New Antibiotics

Author for correspondence.
Email: aavtonomova@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0001-5098-5379
SPIN-code: 4409-8108

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Olga V. Kisil

Gause Institute of New Antibiotics

Email: olvv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4799-1318
SPIN-code: 1153-8414

Cand. Sci. (Chemistry)

Russian Federation, Moscow

Angelica V. Zagainova

Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risk

Email: azagaynova@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0003-4772-9686
SPIN-code: 6642-7819

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

Valentin V. Makarov

Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risk

Email: makarov@cspfmba.ru
ORCID iD: 0000-0001-9495-0266
SPIN-code: 7842-8808

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files