Существующие лекарства могут предотвратить захват клеток SARS-CoV-2

Международная группа исследователей проанализировала, как вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, захватывает белки в своих клетках-мишенях. Исследование, опубликованное в журнале Cell , показывает, как вирус изменяет активность клетки, чтобы способствовать собственной репликации и заражать соседние клетки. Ученые также определили семь клинически одобренных препаратов, которые могут нарушить эти механизмы, и рекомендуют немедленно протестировать эти препараты в клинических испытаниях.

В сотрудничестве участвовали исследователи из Европейского института биоинформатики EMBL (EMBL-EBI), группы исследования коронавируса Института количественных биологических наук в Фармацевтической школе Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF), Медицинского института Говарда Хьюза, Института Пастера и компании Excellence. Кластер CIBSS Университета Фрайбурга.

Вирусы не могут воспроизводиться и распространяться сами по себе: им нужен организм – их хозяин – для переноса, репликации и передачи их другим хозяевам. Чтобы облегчить этот процесс, вирусам необходимо взять под контроль механизмы своей клетки-хозяина и манипулировать им, чтобы производить новые вирусные частицы. Иногда этот захват мешает активности ферментов и других белков хозяина.

Как только белок произведен, ферменты могут изменить его активность, внося химические изменения в его структуру. Например, фосфорилирование – добавление фосфорильной группы к белку с помощью фермента, называемого киназой, – играет ключевую роль в регуляции многих клеточных процессов, включая межклеточную коммуникацию, рост и гибель клеток. Изменяя паттерны фосфорилирования в белках хозяина, вирус потенциально может способствовать собственной передаче другим клеткам и, в конечном итоге, другим хозяевам.

Ученые использовали масс-спектрометрию , инструмент для анализа свойств образца путем измерения массы его молекул и молекулярных фрагментов, чтобы оценить все белки хозяина и вирусные белки, которые показали изменения в фосфорилировании после заражения SARS-CoV-2. Они обнаружили, что 12% белков-хозяев, взаимодействующих с вирусом, были изменены. Исследователи также определили киназы, которые, скорее всего, регулируют эти модификации. Киназы являются потенциальными мишенями для лекарств, которые останавливают активность вируса и лечат COVID-19.

Необычное поведение инфицированных клеток

«Вирус предотвращает деление человеческих клеток, поддерживая их в определенной точке клеточного цикла. Это обеспечивает вирусу относительно стабильную и адекватную среду для продолжения репликации», – объясняет Педро Бельтрао, руководитель группы EMBL-EBI.

SARS-CoV-2 влияет не только на деление клеток, но и на их форму. Один из ключевых результатов исследования заключается в том, что инфицированные клетки имеют длинные, разветвленные, похожие на руки удлинения или филоподии. Эти структуры могут помочь вирусу достичь близлежащих клеток в организме и способствовать развитию инфекции, но необходимы дальнейшие исследования.

«Четкая визуализация обширного разветвления филоподий еще раз проясняет, как понимание биологии взаимодействия вируса с хозяином может пролить свет на возможные точки вмешательства в заболевание», – говорит Неван Кроган, директор Института количественных биологических наук при UCSF и старший исследователь в Институты Гладстона.

Старые лекарства, новые методы лечения

«Киназы обладают определенными структурными особенностями, которые делают их хорошими мишенями для лекарств. Уже разработаны лекарства, нацеленные на некоторые из киназ, которые мы идентифицировали, поэтому мы настоятельно призываем клинических исследователей проверить противовирусные эффекты этих лекарств в своих испытаниях», – говорит Белтрао.

У некоторых пациентов COVID-19 вызывает чрезмерную реакцию иммунной системы, что приводит к воспалению. Идеальное лечение облегчило бы эти преувеличенные воспалительные симптомы, остановив репликацию вируса . Существующие препараты, направленные на активность киназ, могут быть решением обеих проблем.

Исследователи выявили десятки лекарств, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) или продолжающихся клинических испытаний , нацеленных на интересующие киназы. Семь из этих соединений, в первую очередь противоопухолевые и противовоспалительные соединения, продемонстрировали сильную противовирусную активность в лабораторных экспериментах.

«Наш основанный на данных подход к открытию лекарств выявил новый набор лекарств, которые имеют большой потенциал для борьбы с COVID-19, как сами по себе, так и в сочетании с другими лекарствами, и мы очень рады видеть, помогут ли они положить конец этой пандемии, – говорит Кроган.

«Мы планируем продолжить эту работу, протестировав множество других ингибиторов киназ, выявив как основные пути, так и дополнительные потенциальные терапевтические средства, которые могут эффективно вмешиваться в COVID-19», – говорит Кеван Шокат, профессор кафедры клеточной и молекулярной фармакологии в UCSF.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector