Ученые совершили важное открытие в разработке средства против коронавируса

Ученые совершили важное открытие в борьбе с пандемией Covid-19. Об этом сообщается в журнале Science. 

Исследователи улучшили альфа-кетоамиды, которые нарушают деятельность главной протеазы вируса SARS-CoV-2. Для этого получили кристаллическую структуру вирусного белка и его комплекса с ингибитором. 

Новые вещества дольше живут в клетках человека, а тестирование на мышах показало, что препарат попадает в легкие и задерживается в них. 

Ингаляции альфа-кетоамидов не вызвали побочных эффектов и на основе этих веществ можно разрабатывать лекарство от нового вируса. 

Коронавирус, который привел к пандемии заболевания Covid-19, получил название SARS-CoV-2. Дело в том, что новый вирус похож на возбудителя атипичной пневмонии SARS-CoV, который вызвал эпидемию в 2003 году. 

Ни за время той вспышки, ни после нее не сообщалось о клинических испытаниях лекарства, которое бы разрушало вирус, а в 2020 году человечество снова столкнулось с необходимостью придумать лечение. 

Для создания вещества, которое подавляет деятельность вируса, необходимо определить мишень — молекулу и ее участок, который лекарство могло бы атаковать. 

У коронавирусов хорошо изучена главная протеаза - этот белок расщепляет длинные аминокислотные цепочки на более короткие куски, из которых затем получаются вирусные белки. 

Если заблокировать работу главной протеазы, то вирус не сможет производить новые белки, а значит, и размножаться. 

Собственные протеазы человека разрезают другие аминокислотные последовательности, поэтому ингибитор вирусного белка не нарушит их работу, и лекарство не будет токсичным. 

Еще к февралю 2020 года группа ученых создала серию альфа-кетоамидов, которые ингибировали главные протеазы коронавирусов различных родов. 

Теперь же ученые из Германии и Китая под руководством Линьлинь Чзана из Университета Любека увеличили жизнеспособность этих молекул в человеческих клетках. 

Для этого изменили структуру вещества, переместив важные участки молекулы в положение, в котором они будут недоступны для клеточных протеаз, и увеличив растворимость кетоамидов. 

Затем исследователи определили трехмерную кристаллическую структуру главной протеазы SARS-CoV-2, чтобы проверить, насколько новый альфа-кетоамид пространственно совместим со своей мишенью. 

Молекулу модифицировали так, чтобы специфическое ингибирование коронавирусов SARS оказалось максимальным при наибольшей продолжительности жизни вещества в клетке. 

Полученное вещество протестировали на чистой рекомбинантной главной протеазе, на комплексе репликации-транскрипции SARS-CoV, а также на культуре инфицированных новым вирусом человеческих клеток. 

Наконец, ученые определили фармакокинетические свойства полученных молекул на культуре клеток человека и мышах. Вещество вводили подкожно из расчета три миллиграмма на килограмм. 

Период полувыведения альфа-кетоамида удалось увеличить в три раза, а растворимость — в 19 раз по сравнению с предыдущим аналогом, но эффективность ингибирования главной протеазы снизилась в несколько раз. После того, как препарат вводили мышам подкожно, время удержания вещества в организме составило в среднем 2,7 часа, а время полувыведения из плазмы — 1,8 часа. 

Авторы работы заметили, что вещество проникало в легкие и задерживалось в них. Препарат ввели мышам с помощью ингаляции - таким образом, лекарство проникало непосредственно в легкие, которые поражает Covid-19. 

Ингаляция кетоамидов не вызвала у животных побочных эффектов. 

Исследования, которые проводили еще во время эпидемии 2003 года, не первый раз применяют для борьбы с новым коронавирусом. 

Так, антитела к SARS-CoV, которые хранили более 15 лет, оказались эффективны и против SARS-CoV-2.

Фото: Realist