Ученые из Боннского университета и исследовательского центра Цезаря выделили молекулу, которая может открыть новые возможности в борьбе с коронавирусом SARS 2. Активный ингредиент связывается со шиповым белком, который вирус использует для стыковки с инфицированными им клетками. .

Это предотвращает их попадание в соответствующую клетку, по крайней мере, в случае модельных вирусов. Похоже, что это происходит с использованием другого механизма, нежели ранее известные ингибиторы. Поэтому исследователи подозревают, что он также может помочь против вирусных мутаций. Исследование будет опубликовано в журнале Angewandte Chemie но уже доступно в Интернете.

Новым активным ингредиентом является так называемый аптамер. Это короткие цепочки ДНК, химического соединения, которое также составляет хромосомы. Цепи ДНК любят присоединяться к другим молекулам; их можно было бы назвать липкими. Таким образом, в хромосомах ДНК представлена ​​в виде двух параллельных цепей, липкие стороны которых обращены друг к другу и которые наматываются друг на друга, как две скрученные нити.

Аптамеры, с другой стороны, одноцепочечные. Это позволяет им образовывать связи с молекулами, с которыми обычная ДНК обычно не связывается, и влиять на их функции. Это делает их интересными для исследования активных ингредиентов, тем более что сейчас очень легко производить огромные библиотеки различных аптамеров.

Некоторые из этих библиотек содержат в миллионы раз больше потенциальных активных ингредиентов, чем есть у людей, живущих на Земле.

Мы использовали такую ​​библиотеку для выделения аптамеров, которые могут прикрепляться к спайковому белку коронавируса 2 SARS ».

Д-р. Гюнтер Майер, профессор, Институт LIMES (аббревиатура означает «Жизнь и медицинские науки»), Боннский университет

Спайк необходим для заражения

Спайковый белок необходим для вируса: он использует его для стыковки с клетками, которые он атакует. В процессе этого белок связывается с молекулой на поверхности своей жертвы, называемой ACE2, которая эффективно фиксируется в белке-шипе, подобно лыжным ботинкам в лыжных креплениях.

Затем вирус сливается с клеткой и перепрограммирует ее, чтобы произвести множество новых вирусов. «Подавляющее большинство антител, которые мы знаем сегодня, предотвращают стыковку», – объясняет Майер. «Они прикрепляются к той части белка-шипа, который отвечает за распознавание ACE2, который является рецептор-связывающим доменом или RBD»

Выделенный аптамер с аббревиатурой SP6 также связывается со спайковым белком, но в другом сайте. «SP6 не препятствует стыковке вирусов с клетками-мишенями», – объясняет профессор д-р Майкл Фамулок из института LIMES, который также работает в исследовательском центре Caesar в Бонне

«Тем не менее, это снижает уровень заражения клеток вирусом; мы еще не знаем, какой механизм отвечает за это». Исследователи использовали в своих экспериментах не настоящие коронавирусы, а так называемые псевдовирусы. Они несут на своей поверхности белок-шип; однако они не могут вызывать болезни. «Теперь нам нужно посмотреть, подтверждаются ли наши результаты на реальных вирусах», – поэтому подчеркивает Фамулок.

Новая ахиллесова пята коронавируса?

Если так, то в среднесрочной перспективе работа может, например, привести к созданию своего рода назального спрея, защищающего от коронавирусной инфекции на несколько часов. На выполнение необходимых исследований наверняка уйдут месяцы. Однако, независимо от этого, результаты могут помочь лучше понять механизмы, вовлеченные в инфекцию.

Это тем более важно, потому что существующие активные ингредиенты в основном нацелены на рецепторный домен. В так называемой «британской мутации» этот домен изменен так, что он сильнее связывается с ACE2. «Чем больше таких мутаций накапливается, тем выше риск того, что имеющиеся лекарства и вакцины перестанут работать», – подчеркивает Гюнтер Майер. «Наше исследование может привлечь внимание к альтернативной ахиллесовой пята вируса».

Результаты также свидетельствуют об успешном сотрудничестве: Майер и его научный сотрудник доктор Анна Мария Вебер в первую очередь отвечали за характеристику аптамера.

Проф. Группа Фамулока в исследовательском центре Цезаря отвечала за проведение экспериментов с псевдовирусом, которыми руководил его коллега доктор Антон Шмитц. Фамулок и Майер являются участниками трансдисциплинарных исследовательских областей «Жизнь и здоровье» и «Строительные блоки материи и фундаментальных взаимодействий». Майер также возглавляет Центр исследований и разработок аптамеров (CARD) в Боннском университете.