Потенциальное лекарство: в Петербурге учёные исследуют пептид-«блокировщик» коронавируса

Ключи от человеческих клеток

Чуть более месяца назад, 20 марта, учёные СПбГУ и петербургской Лаборатории биомолекулярного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) приступили к изучению нового пептида, который может навсегда закрыть коронавирусу путь в клетки человеческого организма. Если работа окажется успешной, на основе её результатов можно будет создать лекарство от COVID-19, которое будет эффективным даже для новых штаммов.

Чтобы понять значимость этих исследований, нужно для начала разобраться, как вирус проникает в организм человека. Происходит это с помощью своего рода «ключа», который есть у вируса, и «замка» на поверхности клетки человека. Знаменитые «шипы» вируса COVID-19 — ни что иное, как те самые «ключи». Эти шипы образуются из белков, которые находят в белках на теле человека определённые последовательности остатков аминокислот — пептиды, которые и используют, как «замки».

— Как только белки вируса и человека провзаимодействовали, вирусная частица, грубо говоря, поглощается клеткой и начинает реплицироваться внутри неё, — объяснила младший научный сотрудник кафедры биохимии СПбГУ и сотрудник Лаборатории биомолекулярного ЯМР Ольга Рогачёва. — Чтобы этого не произошло, в Массачусетском технологическом институте предложили взять фрагмент этого белка, который мог бы связаться с вирусным белком, и таким образом предотвратить его связывание с настоящим белком на поверхности клетки. То есть это такая, в некотором случае, обманка для вируса, он с ней должен связаться, и тогда не сможет связаться с белком на поверхности клетки.

Исследованием этой «обманки» и занимаются петербургские учёные. Если пептид во время исследований покажет себя с лучшей стороны и оправдает все надежды, на его основе можно будет создать лекарство от разных штаммов коронавируса.

О компьютерном моделировании и лабораторных экспериментах

— Сейчас все учёные делятся, — ответила Ольга Рогачёва на вопрос о том, планируют ли они делиться с мировым научным сообществом результатами своих исследований. — Сейчас даже некоторые фирмы бесплатно синтезируют белки, чтобы можно было ими пользоваться.

Пептид, о котором идёт речь, получил наименование SBP1. Его идентифицировали, после чего выложили в открытый доступ всю информацию о нём учёные из Массачусетского технологического института (США). Они, в свою очередь, воспользовались исследованиями китайских учёных, опубликованными в марте. Китайцы описали структуру фермента ACE2, с которым и связывается вирус на поверхности организма человека, в комплексе с той частью белка-«шипа», которую можно назвать ключом.

— На данный момент работы ведутся удалённо, мы занимаемся молекулярным моделированием. Сейчас моделируем связывание данного пептида с вирусным белком, — рассказала Ольга Рогачёва в интервью 78.ru.

Все эти работы осуществляются на компьютере. По словам Ольги Рогачёва, компьютерное моделирование и эксперименты в лабораторных условиях должны проводиться параллельно. Но лабораторные исследования пока отложены до лучших времён — учёные, как и все сознательные горожане, находятся на самоизоляции. Однако все необходимые реактивы и сам пептид для экспериментов они уже заказали.

Что же представляет собой этот пептид?

— Вообще пептид — это последовательность аминокислотных остатков, так же, как и белок. Данный пептид вырезан из белка человека, расположенного на поверхности клетки. То есть это просто фрагмент этого белка. Но вообще, конечно, никто его не вырезает из человеческого белка, синтезируется он химически, — рассказала наша собеседница.

Как именно петербургские учёные планируют выяснить, может ли данный пептид помешать белку вируса пристыковаться к человеческой клетке и проникнуть в неё?

— У нас есть ряд методов, которые позволят быстро и точно определить, может ли этот белок действительно блокировать связывание с белками на поверхности клеток или нет. Мы используем методы ЯМР-спектроскопии (спектроскопии ядерного магнитного резонанса — прим. ред.) для разделения — чтобы выяснить, существуют ли комплексы между белками или нет. Мы уже исследовали ряд пептидов, которые связывались с белками-мишенями, но эти пептиды, в принципе, не планировались как лекарство, то есть мы их не доводили до этого уровня.

Если петербургские учёные смогут доказать, что предложенный американцами пептид из 23 аминокислотных остатков действительно подходит к белку вируса как ключ к замку, дальнейшими разработками — экспериментами над животными, доклиническими, а потом и клиническими испытаниями будут заниматься уже другие люди.

Конечно, никак нельзя сказать, что лекарство от COVID-19 появится в ближайшее время. Подобные разработки требуют достаточно много времени — часто даже не один год. Тем не менее, пептид SBP1 имеет все шансы превратиться в недорогое лекарство от всех видов коронавируса. Которое, к тому же, будет максимально безопасным для человека. Как подчеркнула Ольга Рогачёва, в скором времени она вместе со своими коллегами из лаборатории биомолекулярного ЯМР СПбГУ Дмитрием Лузиком и Ириной Тюряевой всё же рассчитывает вернуться в лабораторию, чтобы начать эксперименты на реальном материале.