Ученые нашли способ "сломать сцепление" коронавируса, чтобы остановить его размножение

Химики из Scripps Research под руководством Мэтью Диснея создали соединения, которые в исследованиях на человеческих клетках связываются и разрушают так называемый "элемент сдвига рамки считывания" (frameshifting element) коронавируса SARS-CoV-2, останавливая его репликацию. Этот элемент работает как "сцепление", необходимое вирусу для производства новых копий после заражения клеток.

Концепция: разработать ведущие соединения, способные "сломать сцепление" COVID-19, что не позволяет вирусу "переключать передачи" для синтеза разных белков.

Как работает вирусный "сдвиг рамки"

Вирус SARS-CoV-2 сохраняет компактный геном, кодируя несколько необходимых белков в одной последовательности РНК. "Элемент сдвига рамки" заставляет клеточные рибосомы приостановиться, "переключиться" на другой режим считывания и начать сборку другого белка с той же последовательности.

Подход и результаты исследования

В исследовании, опубликованном 30 сентября в ACS Central Science ("Targeting the SARS-CoV-2 RNA Genome with Small Molecule Binders and Ribonuclease Targeting Chimera (RIBOTAC) Degraders"), ученые сосредоточились на стабильной шпилечной структуре в этом элементе, которая действует как "джойстик", управляющий сдвигом рамки.

Используя собственную базу данных химических соединений, связывающих РНК, они идентифицировали 26 кандидатов. Тестирование на человеческих клетках, несущих элемент сдвига рамки SARS-CoV-2, показало, что соединение C5 оказывает наиболее выраженный дозозависимый эффект и не связывается с ненужными РНК.

Затем ученые усовершенствовали C5, добавив к нему сигнал (RIBOTAC — Ribonuclease Targeting Chimera), который заставляет клетку целенаправленно разрушать вирусную РНК, используя естественную систему утилизации клетки. Добавление RIBOTAC увеличило эффективность соединения в десять раз.

Значение и дальнейшие шаги

Это доказательство концепции, демонстрирующее возможность прямого воздействия на вирусную РНК с помощью низкомолекулярных препаратов. Следующими шагами будут тестирование на целом вирусе и оптимизация соединения.

Как отмечает Дисней, этот подход может открыть путь к лечению и других РНК-вирусных заболеваний. Исследование также призвано показать научному сообществу, что геном РНК вируса является доступной мишенью для лекарств.