Науковці зробили важливе відкриття в розробці засобу проти коронавіруса

Вчені зробили важливе відкриття в боротьбі з пандемією Covid-19. Про це повідомляється в журналі Science. 

Дослідники поліпшили альфа-кетоаміди, які порушують діяльність головної протеази вірусу SARS-CoV-2. Для цього отримали кристалічну структуру вірусного білка і його комплексу з інгібітором. 

Нові речовини довше живуть в клітинах людини, а тестування на мишах показало, що препарат потрапляє в легені і затримується в них. 

Інгаляції альфа-кетоамідів не спричинили побічних ефектів і на основі цих речовин можна розробляти ліки від нового вірусу. 

Коронавірус, який призвів до пандемії захворювання Covid-19, отримав назву SARS-CoV-2. Справа в тому, що новий вірус схожий на збудника атипової пневмонії SARS-CoV, який викликав епідемію в 2003 році. 

Ні за час того спалаху, ні після нього не повідомлялося про клінічні випробування ліків, які б руйнували вірус, а в 2020 році людство знову зіткнулося з необхідністю придумати лікування. 

Для створення речовини, яка пригнічує діяльність вірусу, необхідно визначити мету - молекулу і її ділянку, який ліки могло б атакувати. 

У коронавіруса добре вивчена головна протеаза - цей білок розщеплює довгі амінокислотні ланцюжки на більш короткі шматки, з яких потім виходять вірусні білки. 

Якщо заблокувати роботу головної протеази, то вірус не зможе виробляти нові білки, а значить, і розмножуватися. 

Власні протеази людини розрізають інші амінокислотні послідовності, тому інгібітор вірусного білка не порушить їхню роботу, і ліки не будуть токсичними. 

Ще в лютому 2020 року група вчених створила серію альфа-кетоамідів, які інгібували головні протеази коронавірусов різних родів. 

Тепер же вчені з Німеччини та Китаю під керівництвом Ліньлінь Чзана з Університету Любека збільшили життєздатність цих молекул в людських клітинах. 

Для цього змінили структуру речовини, перемістивши важливі ділянки молекули в положення, в якому вони будуть недоступні для клітинних протеаз, і збільшивши розчинність кетоамідів. 

Потім дослідники визначили тривимірну кристалічну структуру головної протеази SARS-CoV-2, щоб перевірити, наскільки новий альфа-кетоамід просторово сумісний зі своєю мішенню. 

Молекулу модифікували так, щоб специфічне інгібування коронавірусів SARS виявилося максимальним за максимальної тривалості життя речовини в клітині. 

Отриману речовину протестували на чистій рекомбінантній головній протеазі, на комплексі реплікації-транскрипції SARS-CoV, а також на культурі інфікованих новим вірусом людських клітин. 

Нарешті, вчені визначили фармакокінетичні властивості отриманих молекул на культурі клітин людини і мишей. Речовину вводили підшкірно з розрахунку три міліграма на кілограм. 

Період напіввиведення альфа-кетоаміда вдалося збільшити в три рази, а розчинність - в 19 разів у порівнянні з попереднім аналогом, але ефективність інгібування головної протеази знизилася в кілька разів. Після того, як препарат вводили мишам підшкірно, час утримання речовини в організмі склав в середньому 2,7 години, а час напіввиведення з плазми - 1,8 години. 

Автори роботи помітили, що речовина проникала в легені і затримувалася в них. Препарат ввели мишам за допомогою інгаляції - таким чином, ліки проникали безпосередньо в легені, які вражає Covid-19. 

Інгаляція кетоамідів не викликала в тварин побічних ефектів. 

Дослідження, які проводили ще під час епідемії 2003 року, не перший раз застосовують для боротьби з новим коронавірусом. 

Так, антитіла до SARS-CoV, які зберігали понад 15 років, виявилися ефективними і проти SARS-CoV-2.

Фото: Realist