- Источник:
istock
Ученые из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова (ИБХ) РАН с коллегами из других российских и зарубежных научных организаций синтезировали 35 соединений, разрушающих мембраны разных оболочечных вирусов. Они провоцируют различные опасные инфекционные заболевания, среди которых коронавирус, грипп, клещевой энцефалит.
Исследователи стремились создать препараты широкого спектра, которые бы не только воздействовали на группы вирусов, но еще и охватывали их различные мутации. Результаты работы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
На первом этапе ученые синтезировали 35 новых соединений, которые под действием света генерируют активные формы кислорода, повреждающие вирусные мембраны. В качестве основы эксперты использовали производное циклического фтор- и борсодержащего вещества BODIPY, способного проникать в мембраны оболочечных вирусов.
Затем исследователи присоединили к нему атомы йода и брома, которые усиливают выработку активных форм кислорода, нарушающих целостность вирусных частиц. Кроме того, ученые добавили к молекуле полярные группы, позволяющие регулировать ее положение в мембране. Так, в зависимости от глубины, на которую соединение проникает в мембрану, меняется эффективность производства активных форм кислорода.
То есть ученые с помощью химии и биологии создали мощное оружие по нейтрализации вирусов: оно может проникать в клетку, разрушая ее изнутри с необходимой силой.
После эксперты решили проверить, как полученные вещества влияют на коронавирус и вирус клещевого энцефалита. Для этого авторы использовали культуру клеток, полученную из почки мартышки, а также клетки рака легких человека.
Результаты показали, что полученные соединения:
не снижают жизнеспособность клеток;
имеют такую же эффективность, как лекарства на рынке;
напрямую подавляют активность вирусных частиц еще до того, как они проникнут в клетки;
могут полностью лишить вирус способности заражать здоровые клетки.
После удачного эксперимента исследователи решили выяснить, как меняется противовирусная активность соединений после облучения их зеленым светом в области поглощения красителей BODIPY. Для этого они смешали вирусные частицы с полученными веществами, а затем облучили зеленым светом.
Опыт показал: под воздействием света происходило выделение активных форм кислорода, при этом противовирусная активность некоторых препаратов усиливалась более чем в 60 раз.
Кроме того, новые соединения подавляли вирусы из разных групп: вирус клещевого энцефалита, коронавирус, вирусы простого герпеса и обезьяньей оспы.
Еще один вывод ученых: если вирус клещевого энцефалита выдерживать с соединениями в течение часа и при этом десять минут облучать частицы зеленым светом, то они не могут вызывать инфекции у мышей. Таким образом, полученные вещества потенциально можно использовать при разработке инактивированных вакцин. Кроме того, они могут лечь в основу профилактических и терапевтических препаратов, способных бороться с широким кругом патогенов.