Американские и корейские ученые выяснили, что гепарин, входящий в состав морских водорослей блокирует новый коронавирус лучше, чем ремдесивир — главный препарат от COVID-19, применяемый в США. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Discovery.
Чтобы проникнуть в человеческую клетку, вирус SARS-CoV-2 должен зацепиться своим спайковым белком за рецептор ACE2 на ее поверхности. Но можно отправить к вирусу молекулу-приманку аналогичной формы, и он свяжется с ней, а затем, пойманный в ловушку, без возможности репликации, в конечном итоге естественным образом разрушится.
Американские ученые из Центра биотехнологий и междисциплинарных исследований Политехнического института Ренсселера уже испытали подобный метод для нейтрализации вирусов денге, зика и гриппа А. Теперь, совместно с коллегами из Корейского научно-исследовательского института биологических наук и биотехнологии они решили протестировать такой подход на новом коронавирусе.
“Мы учимся блокировать вирусную инфекцию. Это знание нам понадобится, если мы хотим быстро противостоять пандемиям, — приводятся в пресс-релизе Политехнического института Ренсселера слова руководителя исследования Джонатана Дордика (Jonathan Dordick), профессора химической и биологической инженерии. — Реальность такова, что у нас нет хороших противовирусных препаратов. Чтобы защитить себя от будущих пандемий, нам понадобится арсенал подходов, которые мы можем быстро адаптировать к появляющимся вирусам”.
Изучая данные секвенирования SARS-CoV-2, исследователи обнаружили несколько мотивов структуры белка шипа, которые обещали совместимость с гепарином — известным антикоагулянтом.
Ученые проверили противовирусную активность органических веществ, извлеченных из морских водорослей — трех вариантов гепарина и двух видов фукоиданов. Все пять соединений представляют собой длинные цепочки молекул сахара, известных как сульфатированные гетерополисахариды.
В клеточных исследованиях экстракт из морских водорослей по антивирусному действию значительно превзошел ремдесивир — современный стандартный препарат от коронавируса. Главную роль при ингибировании инфекции выполнял гепарин — широко используемый разжижитель крови. Тест не выявил клеточной токсичности ни одного из соединений, даже при самых высоких концентрациях.
“Это очень сложный механизм, детали которого, мы, честно говоря, пока до конца не знаем, — говорит ученый. — В этом исследовании стало ясно, что чем больше молекула, тем лучше ее подгонка, то есть чем больше сульфатированные полисахариды, которые предлагают большее количество сайтов в молекулах для захвата вируса, тем успешнее соединение”.
Авторы провели молекулярное моделирование, основанное на исследовании связывания, и выявили участки белка шипа вируса, с которыми мог взаимодействовать гепарин.
“Нас интересует новый способ борьбы с инфекцией, — объясняет еще один автор работы Роберт Линхардт (Robert Linhardt), профессор химии и химической биологии из Политехнического института Ренсселера. — В настоящее время считается, что инфекция COVID-19 начинается в носу, и любое из этих веществ может стать основой для создания антивирусного назального спрея. Это был бы способ лечения инфекции на ранней стадии или даже ее профилактики”.
Еще одной формой лекарства для лечения потенциальной желудочно-кишечной инфекции, по мнению ученых, могут стать таблетки.
