Videnskab (Дания): новый метод поможет сдержать распространение вируса в клетках :: Наука

Пандемия коронавируса дала нам много поводов для размышлений, в том числе о том, что мы будем делать, когда следующий незваный вирус вздумает попутешествовать по миру. Поэтому датско-шведская группа ученых решила выжать из коронавируса все знания о его слабостях, какие только смогла. Вооружившись новым методом анализа, они собрали массу данных о том, как вирусы захватывают белки организма, чтобы с их помощью распространяться. И с помощью этих знаний они разработали молекулу, которая может замедлять распространение SARS-CoV-2 в клетках в лабораторных условиях, а в перспективе, возможно, и в организмах людей. «Этот метод станет хорошим инструментом в арсенале медицинской науки, когда во время следующей пандемии придется молниеносно анализировать новый вирус», — говорит Якоб Нильссон (Jakob Nilsson), профессор Центра исследований белков «Ново Нордиск» и один из главных авторов научной статьи, ставшей плодом нового исследования. Новый метод может уберечь от вирусов. Когда вирус проникает в организм, у него обычно одна задача: создавать как можно больше копий самого себя, расширяя свое пагубное влияние. Для этого он должен захватить в организме определенные белки — различные в зависимости от того, что это за вирус. Чтобы захватывать белки организма, вирусы используют маленькие «наклейки», которые закрепляются на определенных участках белков. С их помощью вирус может использовать белки в собственных интересах. Но что, если бы на белке не оказалось «места» для наклеек-ярлыков вируса? Если бы на белке уже были закреплены другие молекулы, а сама молекула походила на переполненную скамейку на Центральном вокзале Копенгагена? «Проблема была в том, что у нас не было метода, позволяющего быстро обнаружить „ярлыки" всех вирусов. Но сейчас мы эту задачу решили», — объясняет Якоб Нильссон. «Имея информацию о вирусных наклейках, мы можем разработать своего рода „супер-наклейку", которая еще лучше закрепляется на белках и тем самым не дает делать то же самое вирусу определенного типа, не позволяя ему распространяться». «Явный потенциал для будущих схем лечения» В данном исследовании ученые разработали супер-наклейку, действующую против SARS-CoV-2. Исследователи сравнили группы инфицированных клеток без супер-наклейки с группами клеток, где она была. В последней было как минимум в 10 раз меньше вирусных частиц, чем обычно. И хотя такая супер-наклейка (называемая пептидным ингибитором) не предотвращает вирусную инфекцию, во время будущих пандемий она даст много преимуществ врачам, старающимся замедлить ее распространение в организме. Это означает, что теперь у медицины в арсенале есть еще одно оружие, с помощью которого можно помешать развиться серьезной болезни в инфицированном организме. «Это исследование выводит нас на новый уровень понимания механизмов того, как определенные вирусы влияют на системы нашего организма. Здесь есть явный потенциал, который можно использовать в будущем в схемах лечения», — говорит Мартин Рёлсгор Якобсен (Martin Roelsgaard Jakobsen), врач-инфекционист и иммунолог, профессор факультета биомедицины Орхусского университета, который изучил это исследование для Videnskab.dk. .Новый метод дает огромную базу данных. Исследователи в данном случае сосредоточились в своей работе на SARS-CoV-2, но фактически их новый метод анализа помог собрать данные о 23 вариантах коронавируса. Метод, разработанный в Уппсальском университете и получивший название Prop-PD, направлен на изучение того, как разные вирусы используют разные «наклейки» для захвата белков организма. «Около 50 процентов каждого белка — это его так называемая структурированная часть, а остальное относится к неструктурированной», — объясняет Якоб Нильссон. Сами вирусы тоже содержат белки с неструктурированными участками, и именно в них-то вирус вырабатывает новые «наклейки» для захвата белков чужого организма. Итак, исследователи разделили белки 23 коронавирусов на мелкие части и рассмотрели, какие у них есть «наклейки», позволяющие им связываться с белками организма. Обычно одно исследование концентрируется на одном вирусе за раз и проверяет его способность связываться с разными белками одним за другим. Но с помощью нового метода они одним махом идентифицировали 269 меток у 23 вирусов, которые затем можно было исследовать дальше. Именно эти более детальные исследования и привели их к пептидному ингибитору. «На самом деле этот метод дает безумное количество данных, а поскольку он новый, ученые пока затронули лишь самую поверхность. Потенциал для новых открытий в будущем здесь просто огромный», — говорит Мартин Рёлсгор Якобсен. Потенциал для будущего есть, но до этого нужно еще многое сделать. Исследователи затронули «лишь самую поверхность» во многих смыслах, потому открытый пептидный ингибитор еще надо протестировать. Этот пептидный ингибитор уже доказал свою ценность в лаборатории, но по традиции его следует еще испытать на животных, прежде чем с ним можно будет приблизиться к больному коронавирусом человеку. И, конечно же, чтобы задержать распространение других вирусов, их для начала необходимо проанализировать и разработать специальную супер-наклейку. «Но это, конечно, ерунда по сравнению с ценностью этой научной статьи, которая в перспективе изменит наши способы борьбы с будущими пандемиями», — объясняет Мартин Рёльсгор Якобсен. Исследование также пока технически ограничено, так как в нем рассматривается только небольшая часть из примерно 20 тысяч белков в организме человека. «Несмотря на такое ограничение, мы узнали благодаря этой научной работе немало полезного, и фундаментальные исследования в ее рамках дают надежду на новые методы борьбы со следующей пандемией». Мартин Рёльсгор Якобсен считает исследование очень основательным, и с нетерпением ждет более подробной информации. «В собранных ими данных должно быть много захватывающих результатов, и я с нетерпением жду дополнительной информации, которая появится, когда они в своей работе охватят большее количество вирусов». «Но уже сейчас видно, что исследование проведено очень хорошо, включило в себя много аспектов и вывело нас на новый уровень понимания механизмов функционирования SARS-CoV-2, что очень важно для будущей борьбы с ним».