Ученые СПбГУ совместно с другими научными центрами создали инновационный метод для выявления ингибиторов фермента, критически важного для размножения коронавируса. Исследуя этот механизм, специалисты СПбГУ установили, что определенные фруктовые соки способны подавлять активность данного фермента. Эти открытия дают надежду на то, что природные растительные соединения станут основой для будущих лекарств против COVID-19. Результаты исследования представлены в журнале Viruses.
Ключевая мишень: Основная протеаза SARS-CoV-2
Основная протеаза SARS-CoV-2 — фермент, играющий центральную роль в репликации вируса, обеспечивая его размножение и распространение. Эта протеаза признана перспективной мишенью для разработки противовирусных средств против COVID-19. Она уникальна тем, что распознает и разрезает специфическую аминокислотную последовательность, не идентифицируемую схожими человеческими ферментами. Как подчеркивают исследователи, это свойство позволяет снизить риск побочных эффектов у будущих препаратов.
Потребность в новых инструментах поиска
Ингибиторы способны замедлять или останавливать биохимические процессы, что делает их ценными кандидатами для создания противовирусных лекарств. Однако для их эффективного применения требуются принципиально новые инструменты скрининга: доступные, производительные, недорогие и простые в использовании. Существующие методы либо нуждаются в дорогом спецоборудовании, либо требуют работы в лабораториях с высоким уровнем биобезопасности, что ограничивает их широкое применение.
"Живой детектор" от ученых СПбГУ
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета совместно с коллегами из Всероссийского института сельскохозяйственной микробиологии и Всероссийского института защиты растений предложили новый подход. Разработанный метод представляет собой "живой детектор", меняющий окраску в присутствии ингибиторов.
Ученые пояснили принцип работы: за основу взят ген, чей продукт вызывает цветную реакцию — в норме посинение бактерий на специальной среде. Этот ген модифицировали, встроив участок, кодирующий последовательность, распознаваемую основной протеазой коронавируса. Затем в бактерию ввели ген самой протеазы. В результате протеаза "разрезала" белок, ответственный за посинение клеток.
Безопасность и эффективность метода
Генетики подчеркивают, что созданная система содержит только вирусный фермент, лишенный инфекционной активности, что гарантирует ее полную безопасность для живых организмов. Важное преимущество метода — возможность быстрого и малозатратного первичного отбора соединений-кандидатов для последующего тестирования на клетках млекопитающих и в клинических испытаниях.
Растительные соки как источник ингибиторов
Источником потенциальных ингибиторов стали растения. Для анализа отобрали соки граната, ревеня, калины, винограда, красной и черной смородины. Используя биохимические и вычислительные методы, ученые выяснили, что некоторые фитохимические вещества могут подавлять активность основной протеазы коронавируса.
Эксперименты показали: гранатовый сок при увеличении концентрации вызывал значительное усиление синей окраски, что указывает на успешное подавление активности протеазы в бактериях. Сок калины содержал мало активных веществ. Ревень и черная смородина проявили заметный ингибирующий эффект, тогда как виноградный и сок красной смородины результата не дали. Эти данные могут быть полезны для профилактики и разработки новых средств против COVID-19.
Перспективы для науки и медицины
Ученые получили важные сведения о возможностях коррекции питания при риске заражения и подавления вируса на ранних стадиях. Разработанный метод может стать одним из инструментов в поиске лекарств не только от COVID-19, но и от будущих инфекций. На его основе возможно создавать диагностические системы для других вирусов.
Исследователи отмечают, что предложенный метод не заменяет высокоточные биохимические анализы или тесты на противовирусную активность. Его задача — служить инструментом предварительного скрининга, помогая расставлять приоритеты в поиске ингибиторов главной протеазы SARS-CoV-2.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
