Ученые разработали потенциальное новое лекарство для борьбы с вирусами
Международная группа ученых успешно создала новое соединение, которое, по первым признакам, может предотвращать заражение человека рядом вирусов. Исследователи из Оксфорда, Пекина, Лидса и Инсбрука совместно работали над новым ингибитором. Он нацелен на группу вирусов, вызывающих болезнь рук, ног и рта, особенно вирус EV71. Эта группа вирусов вызывает многочисленные эпидемии среди детей, в основном в Азии: только в Китае ежегодно регистрируется около 10 миллионов случаев. Симптомы обычно легкие, но в некоторых случаях болезнь может оказаться смертельной — правительство Китая сообщило о более чем 900 смертях в 2010 году. В настоящее время болезнь неизлечима и представляет собой серьезную глобальную угрозу для общественного здравоохранения.
Это открытие, опубликованное в Nature Structural and Molecular Biology, также может иметь важное значение для борьбы с другими заболеваниями. Болезнь рук, ног и рта вызывается несколькими близкородственными вирусами, и новое соединение эффективно против всех них. Кроме того, другие широко распространенные вирусы также довольно близкородственны (они принадлежат к тому же роду энтеровирусов), включая полиовирус и многие вирусы, вызывающие простуду.
Профессор Дэйв Стюарт, директор Отдела структурной биологии (STRUBI) в Наффилдском отделе медицины Оксфордского университета и директор по наукам о жизни в Diamond, объясняет: «Нацеливаясь на структурную особенность, также обнаруженную у родственных вирусов, должно быть возможно разработать аналогичные терапевтические средства для воздействия на них. В этой области я знаю об одной компании, которая уже добивается прогресса в нацеливании на основной вирус простуды. Наша работа все еще находится на ранней стадии, но мы сотрудничаем с академическими группами в Китае, чтобы продвинуть ингибитор вперед».
Новое лекарственное средство, которое пока тестировалось только на изолированных клетках, было создано с использованием передовых методов. Дизайн лекарств на основе структуры относится к методам лечения, специально разработанным для воздействия на структуру болезни; он работает в три этапа:
- Структура патогена должна быть определена.
- Ученые должны определить, как эта структура связана с функционированием патогена.
- Они могут разработать способ взаимодействия с этой структурой, чтобы обезвредить патоген.
Структура EV71 была впервые определена в Diamond Light Source, британском национальном синхротроне, менее 2 лет назад, в 2012 году. После этого ученые использовали этот гигантский микроскоп, чтобы определить, как вирус меняет форму для проникновения в хозяина. Энтеровирусы являются частью более крупного семейства вирусов, называемых пикорнавирусами. У этих вирусов есть внешняя оболочка, которая, попав внутрь клетки-хозяина, разрушается, высвобождая вирусную РНК в клетку. Команде удалось обнаружить очень мощную молекулу, которая отключает механизм раскрытия вирусной оболочки, тем самым останавливая вирус, делая его неспособным заразить хозяина.
Англо-китайское сотрудничество использовало две биологические станции Diamond, I03 и I24, для разработки новой методологии. Когда в 2012 году они определили структуру вируса, команда увидела внутри вируса небольшой карман, куда могло бы поместиться лекарство. Теперь они разработали потенциальную молекулу-лекарство, которая может располагаться внутри этого кармана, где она блокирует вирус, предотвращая его раскрытие и высвобождение РНК.
Это исследование все еще находится на ранних стадиях, и до того, как лечение станет доступно на рынке, предстоит пройти долгий путь. Также важно отметить, что вирусы эволюционируют исключительно быстро, и возможно, что EV71 мутирует, чтобы преодолеть ингибитор. Однако первые признаки обнадеживают, и теперь, когда методология существует, ученые могут разработать ингибитор, устойчивый к мутациям. Скорость, с которой произошла эта разработка — менее чем за два года с момента первоначального открытия структуры вируса — демонстрирует огромный потенциал дизайна лекарств на основе структуры и замечательные возможности, которые теперь есть в распоряжении ученых для борьбы с болезнями.