Петербургские ученые объяснили, у кого коронавирус проявляется только насморком, а у кого поражает легкие › Статьи и новости › ДокторПитер.ру

Ученые Санкт-Петербургского университета, Института цитологии РАН и Университета Цинхуа (КНР) исследуют пептид, потенциально способный заблокировать связывание коронавируса SARS-CoV-2 с клетками человека. Для вторжения в клетки организма коронавирусы, в том числе и SARS-CoV-2, используют так называемые шипы – на поверхности вируса их образует специальный белок. Для стыковки используется один из многочисленных типов белков-рецепторов на поверхности человеческой клетки. В случае с SARS-CoV-2 это ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2). В конце марта китайские ученые опубликовали кристаллическую структуру этого фермента в комплексе с рецептор-связывающим доменом вирусного белка-«шипа», что позволило американским исследователям идентифицировать фрагмент ACE2, с которым связывается вирус. Это пептид из 23 аминокислотных остатков. По замыслу создателей пептида, он должен блокировать сайт связывания белка-«шипа», тем самым лишая вирус возможности «стыковаться» с ACE2 и проникать в клетки человека. Авторы назвали свой пептид spike-binding peptide 1 (SBP1). Его изучением собственно и занялись российские и китайские ученые.

Как рассказали в СПбГУ, сложность создания подобных пептидов в том, что не всегда можно спрогнозировать их физико-химические свойства. Часто оказывается, что предложенный пептид может неспецифически связываться с другими белками человека или липидами клеточных мембран, то есть делать не только то, для чего он был направлен в организм.

«Пептид с такими свойствами как минимум бесполезен, так как вряд ли доберется до своей мишени. Обычно так ведут себя гидрофобные пептиды. SBP1 не гидрофобен, но мы обязательно будем его проверять на неспецифическое связывание с рядом тестовых белков. Вероятность того, что SBP1 специфически, то есть как ключ к замку, подойдет к какому-то постороннему рецептору и сможет запустить некие непредвиденные процессы в клетке, очень мала, но полностью исключить ее тоже нельзя. Обычно эти эффекты видны уже на стадиях клеточных экспериментов и экспериментов на животных», — рассказала сотрудник кафедры биохимии СПбГУ и лаборатории биомолекулярного ЯМР Института трансляционной биомедицины СПбГУ Ольга Рогачева.

По словам Ольги Рогачевой, пока петербургские ученые могут проводить свои эксперименты только методом компьютерного моделирования – из-за карантина работа в лаборатории приостановлена. Сейчас исследователи запустили молекулярное моделирование связывания пептида SBP1 с белком АСЕ2 и заказали все необходимое для экспериментов «в пробирке».

Как поясняют в университете, если блокирующие свойства SBP1 подтвердятся, а также удастся доказать отсутствие неспецифического связывания пептида с другими белками, потенциально он может быть использован для создания лекарства от COVID-19. Причем, как утверждают ученые, даже возможные мутации вируса не должны стать помехой для дальнейшей работы.

«Блокировать вирусные белки — не самая популярная стратегия, потому что вирусы постоянно мутируют и в какой-то момент созданная молекула может перестать связываться с вирусным белком. Но SBP1 вырезан из ACE2 человека, поэтому если из-за каких-то мутаций белок-"шип" перестанет связываться с SBP1, то такой "шип" лишится и способности эффективно связываться с ACE2 и данный штамм SARS-CoV-2 уже не будет опасным для людей. С другой стороны, если когда-то появится новый коронавирус, использующий ACE2 для входа в клетку, то SBP1 будет применим и против него», — отметила Ольга Рогачева.

Чаще всего коронавирусы проникают в организм человека через дыхательную систему. Тем не менее, по предварительным данным ученых, в дыхательной системе ген ACE2 (он кодирует одноименный белок, с помощью которого новый коронавирус попадает в клетки человека) слабо экспрессируется (процесс, при котором содержащаяся в генах информация переносится с помощью РНК к белкам и полипептидам).

«Вероятно, с этим связана невосприимчивость большинства людей к SARS-CoV-2. Если же смотреть более детально по отделам дыхательной системы, то максимальная экспрессия гена ACE2 обнаруживается в носовой полости, а минимальная в альвеолах легких. Это означает, что у большинства заболевших будет наблюдаться только насморк, а в легких этих людей SARS-CoV-2 размножаться просто не сможет. Однако тяжелые случаи COVID-19 говорят о том, что при некоторых состояниях экспрессия гена ACE2 в легких возрастает. Тогда размножение SARS-CoV-2 в легких может привести к пневмонии, а в случае неадекватной реакции иммунной системы — и к острому респираторному дистресс-синдрому. Блокирование взаимодействия белка-"шипа" SARS-CoV-2 и ACE2 на ранних стадиях заболевания у таких людей могло бы снизить их уязвимость к вирусу и предотвратить тяжелое течение болезни», — уточнила Ольга Рогачева.