Comparative Assessment of Cytotoxicity of Aliphatic Amino Carboxylic Compounds as Potential Anticoronavirus Agents

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSmetiukh, Mykhailo P.
dc.contributor.authorMomot, Andrii S.
dc.contributor.authorTrokhimenko, Olena P.
dc.contributor.authorSoloviov, Serhii O.
dc.contributor.authorDatsenko, Iryna S.
dc.contributor.authorOleh Yakovenko, K.
dc.contributor.authorDziublyk, Yaroslav O.
dc.contributor.authorKozyr, Oleh V.
dc.contributor.authorHakim, Mohamad S.
dc.date.accessioned2026-02-10T08:39:36Z
dc.date.available2026-02-10T08:39:36Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractBackground. Despite the success in creating vaccines against SARS-CoV-2, the high mutagenicity of coronaviruses, interspecies transmission, and the emergence of new strains require further search for effective antiviral agents. A key step in this process is to evaluate the cytotoxicity of potential compounds to determine their safety and therapeutic potential. Modern IT solutions, such as automated image analysis and artificial intelligence, increase the accuracy and objectivity of assessments. Objective. To determine the cytotoxicity of compounds with potential anticoronavirus activity and to analyze it using IT tools. Methods. The study used the grafting cell line BHK-21 of the gerbil hamster, which was incubated with seven aliphatic amino carbon compounds in six concentrations. Cell viability was determined using the MTT assay. Cell monolayer image processing and an exponential dose-response model were used for automated analysis. Results. The study revealed a pronounced dose- and time-dependent cytotoxicity of most samples, with a maximum decrease in viability at concentrations above 10 mg/ml. The hormesis effect was recorded at low concentrations (up to 5-10 mg/ml), which may indicate the activation of cellular defense mechanisms. The high correlation between measurements at 492 nm and 550 nm (R² > 0.98) confirmed the reliability of the spectrophotometric data. The exponential model allowed us to approximate the toxicity curves, especially in the middle and high concentration ranges. The built neural network based on image data and MTT test showed the ability to predict cell viability even with a limited amount of training data. Conclusions. The combination of the MTT assay with automated image analysis provides a comprehensive assessment of cytotoxicity. A dose-dependent decrease in cell viability and morphological changes under the influence of the studied compounds were found. Measurements at 550 nm proved to be more sensitive to early changes in cell metabolism. The use of IT algorithms has demonstrated the prospects of an automated approach to the screening of biologically active substances.
dc.description.abstractotherПроблематика. Попри успіхи у створенні вакцин проти SARS-CoV-2, висока мутагенність коронавірусів, міжвидова передача та поява нових штамів вимагають подальшого пошуку ефективних противірусних засобів. Ключовим етапом у цьому процесі є оцінка цитотоксичності потенційних сполук, що дозволяє визначити їхню безпеку та терапевтичну перспективність. Сучасні ІТ-рішення, зокрема автоматизований аналіз зображень і штучний інтелект, підвищують точність та об’єктивність оцінок. Мета. Визначити цитотоксичність сполук із потенційною антикоронавірусною активністю та провести її аналіз із використанням ІТ-засобів. Методика реалізації. У дослідженні використано перещеплювальну клітинну лінію ВНК-21 сірійського хом’ячка, яку інкубували з сімома аліфатичними амінокарбоновими сполуками в шести концентраціях. Життєздатність клітин визначали за допомогою МТТ-тесту. Для автоматизованого аналізу використовували обробку зображень клітинного моношару та експоненційну модель дозозалежної відповіді. Результати. Дослідження виявило виражену дозо- та часозалежну цитотоксичність більшості зразків, із максимальним зниженням життєздатності при концентраціях понад 10 мг/мл. Зафіксовано ефект гормезису на низьких концентраціях (до 5–10 мг/мл), що може свідчити про активацію клітинних захисних механізмів. Висока кореляція між вимірюваннями при 492 нм та 550 нм (R² > 0,98) підтвердила достовірність спектрофотометричних даних. Експоненційна модель дозволила апроксимувати криві токсичності, особливо у середньому та високому діапазонах концентрацій. Побудована нейронна мережа на основі даних зображень та МТТ-тесту показала здатність прогнозувати життєздатність клітин навіть за обмеженої кількості навчальних даних. Висновки. Поєднання МТТ-тесту з автоматизованим аналізом зображень забезпечує комплексну оцінку цитотоксичності. Встановлено дозозалежне зниження життєздатності клітин та морфологічні зміни під впливом досліджуваних сполук. Вимірювання при 550 нм виявились більш чутливими до ранніх змін метаболізму клітин. Використання ІТ-алгоритмів продемонструвало перс-пективність автоматизованого підходу до скринінгу біологічно активних речовин.
dc.format.pagerangeP. 28-45
dc.identifier.citationComparative Assessment of Cytotoxicity of Aliphatic Amino Carboxylic Compounds as Potential Anticoronavirus Agents / Mykhailo Smetiukh, Andrii Momot, Olena Trokhimenko, Serhii Soloviov, Iryna Datsenko, Oleh Yakovenko, Yaroslav Dziublyk, Oleh Kozyr, Mohamad S. Hakim // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2025. – Vol. 9, No. 4. – P. 28-45. – Bibliogr.: 52 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2025.9.4.347453
dc.identifier.orcid0000-0002-3817-6162
dc.identifier.orcid0000-0001-9092-6699
dc.identifier.orcid0000-0002-4342-5688
dc.identifier.orcid0000-0003-2681-7417
dc.identifier.orcid0000-0001-9855-2644
dc.identifier.orcid0000-0002-9865-4314
dc.identifier.orcid0000-0002-6497-5267
dc.identifier.orcid0000-0002-9285-5940
dc.identifier.orcid0000-0001-8341-461X
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78712
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInnovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 9, No. 4
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectcytotoxicity
dc.subjectin vitro
dc.subjectamino carbon compounds
dc.subjectMTT test
dc.subjectimage processing
dc.subjectneural network
dc.subjectцитотоксичність
dc.subjectin vitro
dc.subjectамінокарбонові сполуки
dc.subjectМТТ-тест
dc.subjectобробка зображень
dc.subjectнейронна мережа
dc.titleComparative Assessment of Cytotoxicity of Aliphatic Amino Carboxylic Compounds as Potential Anticoronavirus Agents
dc.title.alternativeОцінка цитотоксичності аліфатичних амінокарбонових сполук як потенційних протикоронавірусних агентів
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
28-45.pdf
Розмір:
1.98 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 9, No. 4