Ученые создали молекулу, блокирующую рак и ВИЧ
Обновлено: 10.06.2024
Возможные подходы к борьбе с ACE2-опосредованным COVID-19 после инфекции SARS-CoV-2. Открытие того, что SARS-CoV-2 и SARS-CoV используют рецептор ACE2 для входа в клетки, имеет важное значение для понимания трансмиссивности и патогенеза SARS-CoV-2. SARS-CoV и, вероятно, SARS-CoV-2 приводят к подавлению регуляции рецептора ACE2, но не ACE, за счет связывания белка-шипа с ACE2.
По словам ученого, на протяжении длительного времени считалось, что взаимодействие SARS-CoV-2 с клеткой начинается с рецептора АСЕ2. Однако это оказалось не так - сначала он сцепляется с гепарансульфатным протеогликаном - белком, который играет важную роль в регуляции сцепки клеток с другими компонентами внеклеточного пространства.
"Созданная нами малая молекула, получившая название PDSTP, присоединяется не к вирусу, а к клетке хозяина. И блокирует таким образом возможность присоединения вируса к гепарансульфатному протеогликану. Это приводит к тому, что вирус далее не может присоединиться к АСЕ2 рецептору, прекращается его проникновение внутрь клетки, прекращается репликация и жизненный цикл вируса. <. >Ориентируемся на то, что завершим доклинические испытания в апреле-мае и будем подавать документы для регистрации на первую фазу клинических испытаний", - сказал Макаров.
Ученый пояснил, что по активности PDSTP похож на ремдесивир — одно из немногих одобренных средств против тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного SARS-CoV-2. А профилактическое действие PDSTP даже выше, чем у ремдесивира, так как он действует, например, на тех этапах развития вируса, когда ремдесивир не действует.
Эта молекула может стать основой для нового препарата, прототип которого уже создан. «Мы пошли по пути разработки лекарственной формы в виде спрея, чтобы блокировать именно самые первые симптомы. В настоящий момент был разработан прототип лекарственной формы, это однопроцентный раствор. Но мы, безусловно, обдумываем и вопросы относительно других лекарственных форм», — рассказал Вадим Макаров.
В настоящий момент доказана высокая активность исследуемого соединения в отношении вируса SARS-Cov-2 в различных моделях in vitro и in vivo. «Доказан уникальный и универсальный механизм — нет больше разработок и никаких других препаратов, которые бы использовали этот самый механизм. Именно из-за того, что у нас вещество взаимодействует не с вирусом, а с клеткой хозяина, у нас очень маленький шанс развития резистентности. Создаются препараты для взаимодействия с шипом S-белка коронавируса, но мы прекрасно знаем, что S-белок постоянно мутирует. И даже если мы сделаем очень активное соединение на S-белок, то пройдет полгода-год, и в популяции этот препарат действовать перестанет » , - пояснил ученый.
Новый оригинальный универсальный механизм действия полученной кандидатной молекулы (подтвержденный в том числе в независимой зарубежной лаборатории) позволит также использовать разрабатываемый лекарственный препарат и против других потенциально опасных вирусов, в том числе ВИЧ, вируса папилломы человека, герпеса и других.
На данный момент в ходе исследования разработан и масштабирован синтез исследуемой лекарственной субстанции, определены методики контроля качества, осуществлен выбор оптимального состава лекарственной формы исследуемого фармацевтического соединения, обеспечивающего удобство применения и стабильность при хранении. Препарат находится на завершающей стадии доклинических испытаний.
Международная группа ученых создала молекулы, способные блокировать работу протеина, способствующую возникновению таких заболеваний, как рак, ВИЧ и гепатит С.
Как сообщает портал MedDaily, работу провели специалисты из австралийского Детского медицинского исследовательского института в Сиднее и их коллеги из Германии. Они создали две молекулы, блокирующие работу широко распространенного в клетках тела протеина клатрина.
Как пояснил один из авторов исследования Фил Робинсон, это протеин «отвечает» за распознавание сигналов вне клетки.
«К примеру, когда гормоны, факторы роста или питательные вещества «стучатся» в клетку, «прося» их впустить, белок на это реагирует, помогая клеточной стенке поглотить субстанцию. Но иногда вирусы и бактерии пользуются данным механизмом и проникают в клетки, распространяя инфекцию», - рассказал Робинсон.
В случае с раком процесс внедрения в клетку становится неконтролируемым. Ученые полагают, что блокирование работы клатрина воспрепятствует делению раковых клеток. Этот же механизм можно использовать при лечении гепатита С и ВИЧ.
Следующим этапом исследования станет тестирование молекул-блокираторов на животных.
Российские и испанские молекулярные биологи выяснили, что одну из популярных форм иммунотерапии рака можно приспособить для активизации истощенного иммунитета у большинства ВИЧ-больных. О результатах их исследования сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью научного журнала PLOS Computational Biology .
"Мы разработали математическую модель, позволяющую предсказать последствия клинического применения антител, блокирующих активность рецептора PD-L1, для пациентов с различными вариантами течения ВИЧ-инфекции. Наши расчеты говорят о том, что у нее будет благоприятный эффект для большинства больных" , - прокомментировал один из авторов исследования, профессор Первого Московского государственного медицинского университета имени Сеченова Геннадий Бочаров .
ВИЧ проникает в иммунные клетки человека с помощью белков, которыми покрыта его оболочка. Структура этих молекул, а также связанных с ними нитей сахаров, быстро меняется по мере размножения вируса. Это вынуждает иммунитет участвовать в своеобразной "гонке вооружений", постоянно вырабатывая новые наборы антител. В конечном итоге, в ней почти всегда побеждает вирус, если больной не принимает антиретровирусных препаратов, которые замедляют процесс сборки новых частиц ВИЧ.
Если же носитель вируса принимает такие лекарства, через несколько лет после заражения его иммунная система приспосабливается к ВИЧ и начинает синтезировать так называемые антитела широкого профиля действия. Эти молекулы могут нейтрализовать десятки разновидностей вируса, соединяясь с критически важными участками в структуре тех белков оболочки ВИЧ, которые нужны для заражения человеческих клеток.
Носителям вируса их появление почти не помогает, так как иммунитет к тому времени уже сильно ослаблен и почти не мешает распространению вируса, если прием антиретровирусных препаратов прекращается. Бочаров и его коллеги выяснили, как заставить истощенный иммунитет активнее бороться с ВИЧ. Для этого они изучали похожую, но несколько иную проблему - то, почему иммунные клетки раковых больных постепенно перестают бороться с опухолью.
Дело в том, что в иммунную систему человека и других млекопитающих встроено несколько защитных механизмов, которые ограничивают активность иммунных клеток и поддерживают их "качество" на постоянно высоком уровне. Их роль исполняет особый набор клеточных рецепторов и сигнальных молекул. Они заставляют истощенные Т-клетки, которые играют роль главных "дирижеров" иммунной системы, "уходить на пенсию", прекращать делиться или самоуничтожаться.
Подобные системы защищают организм от бесконтрольного деления дефектных иммунных клеток, однако они, как объясняют Бочаров и его коллеги, имеют и обратную сторону. Если организм слишком долго борется с инфекцией или опухолью, его резервуары "здоровых" регуляторных Т-клеток истощаются, в результате чего он постепенно перестает бороться с ними.
На рубеже столетий ученые выяснили, что этого можно избежать, если повредить гены, которые отвечают за работу подобных рецепторов, или заблокировать их при помощи антител. Это делает иммунные клетки чрезвычайно агрессивными и заставляет их активнее бороться с раком. Сейчас ученые успешно используют эту идею при лечении самых агрессивных опухолей, а открытие одного из таких сигнальных веществ, PD-L1, было удостоено в прошлом году Нобелевской премии по физиологии и медицине .
Наблюдая за работой антител, которые нейтрализуют молекулы PD-L1, российские и испанские биологи заметили, что те стимулировали размножение тех подвидов Т-клеток, которые были непосредственно связаны с реакцией организма на ВИЧ-инфекцию. Это натолкнуло их на мысль, что подобную форму иммунотерапии рака можно применять для борьбы с вирусом иммунодефицита.
Подобные идеи, как отмечает Бочаров, озвучивали и раньше, однако в прошлом ученые не были уверены, будет ли иммунотерапия полезной для организма. Дело в том, что она стимулирует не только размножение Т-клеток, уничтожающих вирус, но и других их разновидностей, в которых ВИЧ размножается.
Биологи проверили, так ли это на самом деле, выделив Т-клетки из образцов крови пяти носителей вируса и проследив за тем, как антитела влияли на размножение вируса и активность иммунитета. Эти опыты показали, что иммунотерапия оказала положительный эффект во всех пяти случаях.
Используя результаты этих наблюдений, российские математики создали компьютерную модель, которая предсказывает действие иммунотерапии на организм носителя ВИЧ с учетом особенностей того, как вирус ведет себя в их организме. Эти расчеты показали, что иммунотерапия удвоит скорость уничтожения зараженных клеток фактически для всех категорий больных. Это говорит о том, что иммунотерапия полезна для большинства носителей ВИЧ, заключают авторы статьи.
Код вставки на сайт
Читайте также: