Новые молекулы борются с вирусами, лопая их «пузыри»

«Существует острая потребность в противовирусных агентах, которые будут действовать по-новому, инактивируя вирусы», — говорит Кент Киршенбаум. «Нам необходимо разработать лекарства следующего поколения прямо сейчас и иметь их на полках, чтобы быть готовыми к следующей угрозе пандемии — и наверняка будет еще одна». (Фото: Getty Images)

Вы можете поделиться этой статьей в соответствии с лицензией Attribution 4.0 International.

Исследователи сообщают, что воздействие на пузырчатую мембрану вируса, а не на его белки, может привести к созданию нового поколения противовирусных препаратов.

Противовирусные методы лечения, как известно, сложно разработать, поскольку вирусы могут быстро мутировать и становиться устойчивыми к лекарствам. Но что, если новое поколение противовирусных препаратов проигнорирует быстро мутирующие белки на поверхности вирусов и вместо этого разрушит их защитные слои?

«Мы обнаружили ахиллесову пяту многих вирусов: их пузырчатые мембраны. Использование этой уязвимости и разрушение мембраны — многообещающий механизм действия для разработки новых противовирусных препаратов», — говорит Кент Киршенбаум, профессор химии Нью-Йоркского университета и старший автор исследования в журнале ACS Infectioushoods.

В ходе исследования ученые показывают, как группа новых молекул, вдохновленная нашей собственной иммунной системой, инактивирует несколько вирусов, включая Зика и чикунгунья. Этот подход может не только привести к созданию лекарств, которые можно будет использовать против многих вирусов, но также помочь преодолеть устойчивость к противовирусным препаратам.

Вирусы имеют на своей поверхности различные белки, которые часто являются мишенью таких терапевтических средств, как моноклональные антитела и вакцины. Но воздействие на эти белки имеет ограничения, поскольку вирусы могут быстро развиваться, изменяя свойства белков и делая лечение менее эффективным. Эти ограничения проявились, когда появились новые варианты SARS-CoV-2, которые уклонились как от лекарств, так и от вакцин, разработанных против исходного вируса.

«Существует острая потребность в противовирусных средствах, которые будут действовать по-новому, инактивируя вирусы», — говорит Киршенбаум. «В идеале новые противовирусные препараты не будут специфичны для одного вируса или белка, поэтому они будут готовы лечить новые вирусы, которые появляются без промедления, и смогут преодолеть развитие устойчивости».

«Нам необходимо разработать лекарства следующего поколения прямо сейчас и иметь их на полках, чтобы быть готовыми к следующей угрозе пандемии — и наверняка будет еще одна», — говорит он.

Наша врожденная иммунная система борется с патогенами, производя антимикробные пептиды — первую линию защиты организма от бактерий, грибков и вирусов. Большинство вирусов, вызывающих заболевания, инкапсулированы в мембраны, состоящие из липидов, а антимикробные пептиды действуют, разрушая или даже разрывая эти мембраны.

Хотя антимикробные пептиды можно синтезировать в лаборатории, их редко используют для лечения инфекционных заболеваний у людей, поскольку они легко разрушаются и могут быть токсичными для здоровых клеток. Вместо этого ученые разработали синтетические материалы, называемые пептоидами, которые имеют химическую основу, аналогичную пептидам, но способны лучше проникать через вирусные мембраны и с меньшей вероятностью разлагаться.

«Мы начали думать о том, как имитировать природные пептиды и создавать молекулы со многими из тех же структурных и функциональных особенностей, что и пептиды, но состоящие из чего-то, что наш организм не сможет быстро разложить», — говорит Киршенбаум.

Исследователи исследовали семь пептоидов, многие из которых первоначально были обнаружены в лаборатории Аннелизы Бэррон из Стэнфордского университета и соавтора исследования. Команда Нью-Йоркского университета изучила противовирусное действие пептоидов против четырех вирусов: трех оболочек (Зика, лихорадка Рифт-Валли и чикунгунья) и одного без оболочки (вирус Коксаки B3).

«Мы были особенно заинтересованы в изучении этих вирусов, поскольку у них нет доступных вариантов лечения», — говорит Патрик Тейт, аспирант по химии Нью-Йоркского университета и первый автор исследования.

Мембраны, окружающие вирусы, состоят из молекул, отличных от молекул самого вируса, поскольку липиды приобретаются у хозяина и образуют мембраны. Один из таких липидов, фосфатидилсерин, присутствует в мембране вирусов снаружи, но в нормальных условиях изолируется внутри клеток человека.