Ученые уже готовятся к возможной следующей пандемии коронавируса, следуя семилетней схеме с 2004 года.
В ходе перспективного исследования ученые из Медицинской школы им. Файнберга Северо-Западного университета определили новую цель для лекарства для лечения SARS-CoV-2, которое также может повлиять на новый появляющийся коронавирус.
«Не дай бог нам это понадобится, но мы будем готовы», - сказала Карла Сатчелл, профессор микробиологии-иммунологии в Файнберге, которая возглавляет международную группу ученых по анализу важных структур вируса. Команда Northwestern ранее нанесла на карту структуру вирусного белка под названием nsp16, который присутствует во всех коронавирусах. Это новое исследование предоставляет важную информацию, которая может помочь в разработке лекарств против будущих коронавирусов, а также SARS-CoV-2, пишет medicalxpress.com.
«Существует большая потребность в новых подходах к открытию лекарств для борьбы с пандемией SARS-CoV-2 / COVID-19 и инфекциями от будущих коронавирусов», - сказал Сатчелл.
«Идея состоит в том, что это лекарство будущего подействует на ранней стадии заражения», - сказал Сатчелл. «Если кто-то из окружающих заразится коронавирусом, вы побежите в аптеку за лекарством и будете принимать его в течение трех или четырех дней. Если бы вы были больны, вы бы не заболели так же».
Статья была опубликована в журнале Science Signaling .
Команда Сатчелла нанесла на карту или «решила» три новые белковые структуры в трехмерных изображениях и обнаружила секретный идентификатор в механизме, который помогает вирусу скрыться от иммунной системы.
Они обнаружили карман, специфичный для коронавируса, в белке nsp16, который связывает вирусный геномный фрагмент, удерживаемый ионом металла. Этот фрагмент используется коронавирусом в качестве шаблона для всех вирусных строительных блоков.
По этой причине, сказал Сатчелл, есть потенциал для создания лекарства, которое поместилось бы в этот уникальный карман, который блокировал бы функцию этого белка от коронавируса. Он не блокирует функцию аналогичного белка в клетках человека, в которых отсутствует карман. Таким образом, такое лекарство будет нацелено только на белок-захватчик.
Nsp16 считается одним из ключевых вирусных белков, которые могут быть ингибированы лекарствами, чтобы остановить вирус вскоре после контакта с человеком. Цель состоит в том, чтобы остановить вирус как можно раньше, прежде чем люди заболеют. Поскольку исследований nsp16 было мало, команда Сатчелла работала над получением ключевой информации об этом белке и сотрудничает с химиками, которые будут использовать эту информацию для разработки лекарств против этого белка.
Хотя некоторые белки коронавируса сильно различаются, nsp16 почти одинаков для большинства из них. Уникальный карман, обнаруженный группой Сатчелла, присутствует у всех членов коронавируса. Это означает, что лекарства, предназначенные для этого кармана, должны работать против всех коронавирусов, включая вирус, который появится в будущем. И он должен работать против простуды, вызванной коронавирусом.
Сатчелл предполагает, что любое лекарство, разработанное на основе открытия ее командой кармана с коронавирусом, будет частью лечебного коктейля, принимаемого пациентами на ранней стадии заболевания. Сюда могут входить препараты, подобные Ремдесивиру, лекарству, которое не позволяет вирусу создавать матрицу для строительных блоков, необходимых для его репликации.
Команда, стоящая за открытием
Команда Северо-Западного Центра структурной геномики инфекционных заболеваний (CSGID) экспрессировала, очищала и кристаллизовала этот белок. Идея проекта принадлежит автору первого исследования Георгию Минасову, доценту кафедры микробиологии-иммунологии в Файнберге. Он работал с доцентом-исследователем Файнберг Людмилой Шуваловой над кристаллизацией белка, а также с докторантом Моникой Росас-Лемус, которая разработала анализ для проверки функции белка на основе информации из структуры.
Команда сотрудничала с исследователем из Университета Пердью Эндрю Мезекаром, который помогал с биохимическими анализами. Данные о структуре были собраны Джозефом Брунзелем группой совместного доступа в области наук о жизни в Расширенном источнике фотонов Аргоннских национальных лабораторий. Минасов решил структуру по собранным данным. Этот проект является одним из многих, осуществляемых CSGID с целью использования структурной биологии для понимания биологии вируса, ответственного за пандемию COVID-19.
В целом центр внес значительный вклад в разработку вакцин, лекарств и средств диагностики. Международная команда решила более 70 различных вирусных структур, чтобы выявить структуру вирусного белка, взаимодействия с возможными лекарствами и взаимодействия с антителами. Эта работа предоставляется в свободный доступ мировому сообществу для ускорения усилий по разработке новых методов лечения коронавируса для борьбы с COVID-19 и будущими пандемиями.
