Целевые ферменты разрушают РНК вируса

Исследовательская группа под руководством Мюнхенского технического университета (TUM) успешно использовала специфические ферменты для разрушения генетической информации SARS-CoV-2 сразу после проникновения вируса в клетку. Результаты могут стать основой для терапии COVID-19.

В нашем геноме содержатся инструкции для построения белков и других молекул. Для их производства клеткой сначала должен быть создан своего рода транскрипт этих инструкций в форме так называемых молекул РНК.

"Однако существует механизм, который может очень специфично разрушать эту РНК, что происходит во всех человеческих клетках как часть регуляции генов", — объясняет руководитель исследования д-р Томас Михлер. "Это так называемая РНК-интерференция".

В этом процессе в клетке образуются короткие фрагменты РНК, называемые siRNA (малые интерферирующие РНК). Эти сегменты могут связываться с определенными участками молекулы РНК. Вместе с белками siRNA формирует так называемый RISC (RNA-Induced Silencing Complex) — фермент, который разрезает целевые РНК.

Вирус вводит РНК в клетку

"Довольно давно предпринимаются попытки терапевтического использования этого механизма", — говорит руководитель Института вирусологии TUM Ульрике Протцер. "В этой области за последние годы достигнут большой прогресс. Среди прочего, теперь возможно стабилизировать siRNA химическими модификациями, чтобы она не так быстро разрушалась в клетках".

У SARS-CoV-2 есть две мишени для РНК-интерференции:

1. Геном вируса состоит из РНК, которая вводится в инфицированную клетку и содержит план для создания новых вирусов.
2. Образуются так называемые субгеномные РНК-молекулы, которые инструктируют клетку-хозяина производить вирусные белки.

Начало цикла репликации как наиболее эффективная точка атаки

Основной задачей исследователей было выяснить, какие структуры вирусной РНК можно атаковать наиболее эффективно и на каком этапе цикла репликации следует проводить лечение.

"Наше главное открытие заключается в том, что РНК-интерференция наиболее эффективна, когда вирус только что проник в клетку", — говорит один из первых авторов исследования Шубханкар Амбике. В этом случае siRNA, нацеленные на вирусный геном, превосходили другие siRNA, нацеленные на субгеномные РНК-молекулы.

Эксперименты на инфицированной SARS-CoV-2 ткани человеческого легкого подтвердили эти результаты. В последующем проекте исследователи планируют разработать метод максимально эффективной доставки действующего вещества в легкие. Эти результаты могут стать основой для терапии других вирусных респираторных заболеваний.

Исследование опубликовано в Nucleic Acids Research.