Ученые СПбГУ разрабатывают назальный спрей для профилактики и лечения COVID-19

15.05.2020

Исследователи Санкт-Петербургского университета вместе с коллегами из НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева приступили к созданию белкового препарата, способного заблокировать распространение вируса SARS-CoV-2 в верхних дыхательных путях.

В своей разработке они используют белковый домен другого коронавируса — HCoV-NL63, менее опасного патогена, вызывающего сезонные ОРВИ. Оба вируса прикрепляются к клетке с помощью функционально похожих белковых фрагментов (RBD-доменов) и через один и тот же рецептор ACE2. Ученые предполагают: если закрыть входы в клетки с помощью RBD-домена HCoV-NL63, то и SARS-CoV-2 тоже не сможет в них попасть.

Семейство коронавирусов получило свое название из-за «солнечной короны», которую напоминают шиповидные отростки на поверхности вирусной частицы. Именно с помощью этих белков-«шипов», или спайк-белков, патогены умудряются заражать людей и животных: они ищут на поверхности здоровых клеток мишени — рецепторы, к которым можно прикрепиться, чтобы проникнуть в клетку. В случае вируса SARS-CoV-2, который продолжает пугать жителей всего мира, такой мишенью становится ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2 или ACE2). Этот рецептор участвует в регуляции артериального давления в организме.

Блокирование участка рецептора ACE2 на поверхности клеток человека, с которым взаимодействует вирус SARS-CoV-2 – причина инфекции COVID-19

«Что интересно, с этим же рецептором взаимодействует другой, уже известный человеку коронавирус NL63. Он гораздо менее опасный и вызывает нетяжелые сезонные ОРВИ, — рассказала автор идеи, старший научный сотрудник лаборатории биологии амилоидов СПбГУ Анна Аксёнова. — Причем NL63 так же, как и SARS-CoV-2, использует для входа в клетку белок ACE2, а самый кончик его рецептор-связывающего домена (RBD домен) — своего рода «крючок», который цепляется за клетку, — прикрепляется к тому же участку на поверхности ACE2, что и SARS-CoV-2. Получается, можно попробовать с помощью фрагмента слабого вируса закрыть участок рецептора ACE2, чтобы сильный вирус тоже не смог проникнуть внутрь — место входа будет занято».

Структура RBD домена коронавируса NL63 и его взаимодействие с рецептором ACE2 на поверхности клеток человека (Wu et al., 2009 PNAS).

Для этого, объясняют ученые, нужно наработать большое количество белка-блокатора, а на его основе создать спрей для носа и горла или капли для глаз, которые помогут предотвращать распространение коронавируса нового типа, а значит, помогут в лечении и профилактике COVID-19. По замыслу исследователей, белковый препарат нужно будет применять при первых симптомах заболевания, а также при высоких рисках заражения. Теоретически он сможет помочь остановить SARS-CoV-2 еще в верхних дыхательных путях — до того, как вирусные частицы попадут в легкие. Даже если патогены смогут пройти барьер, то, отмечают ученые, инфицирующая доза будет минимальна и организм сможет с ней справиться самостоятельно.

Сегодня мы находимся на начальной стадии исследования и работаем над тем, чтобы получить большое количество нужного белка для дальнейших экспериментов. Для этого мы получили лабораторные штаммы бактерий Escherichia coli, в которых есть конструкция с геном, кодирующим необходимый фрагмент спайк-белка вируса NL63, — экспрессионные штаммы.

Директор ресурсного центра Научного парка СПбГУ «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Кирилл Волков

«Коллеги из НИИ гриппа помогли нам получить нужный участок генома вируса, и нами были созданы экспресионные плазмиды. В течение ближайших недель мы будем отрабатывать выделение и очистку данного белка из модифицированных бактерий», — рассказал директор ресурсного центра Научного парка СПбГУ «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Кирилл Волков.

Следующие этапы исследования — это эксперименты на мышах, которые позволят посмотреть, насколько потенциальный препарат может быть токсичным, а также эксперименты на клетках человека. Если первые результаты будут обнадеживающими, отмечают ученые, начнутся поиски партнеров для проведения первых испытаний на людях. В отличие от разработки вакцины против COVID-19, на которую, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, может уйти около полутора лет, первый вариант подобного препарата местного действия, возможно, удастся создать уже через три-четыре месяца.

Поделиться:

Источник: https://spbu.ru/

Смотрите также

Вузы

Ученые Политеха сделали научный прорыв в области физики разреженного газа
Проведенные в университете фундаментальные исследования существенно расширяют знания о течениях газов низкой плотности

Вузы

Герценовский университет провел самое массовое тестирование по русскому языку
16 октября тысяча преподавателей русского языка школ Узбекистана прошли тесты на знание русского языка как иностранного

EN, Вузы

Ученые из ИТМО получили грант на разработку оптических элементов для «умных» очков
Им предстоит разработать метод создания невидимых глазу волноводов, позволяющих транслировать изображение в прозрачных стеклах и полимерах
Будьте в курсе актуальных новостей
Подпишитесь на нашу рассылку