«Супер-пробка» Института Вейцмана для вируса COVID-19
05.09.2021 12:57Несмотря на то, что вакцины, возможно, открывают миру путь к нормализации после пандемии, постоянно мутирующий вирус SARS-CoV-2 требует разработки эффективных лекарств. В новом исследовании, опубликованном в научном журнале Nature Microbiology, исследователи израильского Института Вейцмана вместе с партнерами из французского Института Пастера и Национальными институтами здравоохранения (NIH) США предлагают новый терапевтический подход к борьбе с печально известным вирусом.
Вместо того, чтобы атаковать вирусный белок, ответственный за проникновение вируса в клетки организма человека, исследователи обратили свое внимание на белок мембраны наших клеток, который и "открывает" вирусу путь в клетку. Используя разработанный ими передовой метод искусственной эволюции, ученые создали молекулярную «суперпробку», которая физически блокирует это «входное отверстие», не позволяя вирусу прикрепиться к клетке и проникнуть в нее.
Большинство потенциальных методов лечения (и имеющихся вакцин) SARS-CoV-2 нацелены на так называемый «белковый шип» на внешней оболочке вируса. Однако этот белок подвержен мутациям, которые снижают эффективность имеющихся методов лечения. «Поскольку вирус постоянно развивается, мы решили вплотную заняться клеточным рецептором ACE2, который позволяет вирусу проникать в наши клетки, но сам не мутирует и не эволюционирует», - говорит руководитель исследования профессор Гидеон Шрайбер с отделения биомолекулярных наук Института Вейцмана. Этот подход может дать результаты, устойчивые к новым вариантам вируса.
ACE2, прикрепленный к мембране эпителиальных клеток легких и других тканей, является ферментом, важным для регуляции кровяного давления. Поэтому просто заблокировать этот рецептор, чтобы предотвратить проникновение SARS-CoV-2, нельзя - любая такая стратегия не должна мешать выполнению основной функции ACE2. Проф. Шрайбер, лаборатория которая специализируется на изучении взаимодействия между белками, решил разработать небольшую молекулу белка, которая могла бы связываться с ACE2 лучше, чем SARS-CoV-2, не влияя при этом на ферментативную активность рецептора.
Исследователи под руководством доктора Иржи Заградника, постдокторанта в группе Шрайбера, начали с определения "связывающего домена" SARS-CoV-2: относительно короткой последовательности строительных блоков в более крупном белке-шипе, который и связывается с ACE2. Используя собственный рецептор-связывающий домен вируса против него, Заградник провел несколько раундов «эволюции в пробирке» по методу, разработанному в лаборатории Шрайбера, на генетически модифицированном штамме обычных дрожжей. Поскольку дрожжами можно легко манипулировать, Заградник смог быстро сканировать миллионы различных мутаций, накопившихся в ходе этой искусственной эволюции, имитирующей естественную эволюцию, но в гораздо более быстром темпе. Целью процесса было найти небольшую молекулу, которая была бы значительно более «липкой», чем исходный вирус.
По ходу исследования были найдены убедительные доказательства гипотезы о том, что SARS-CoV-2 становится более заразным, когда мутации улучшают его соответствие ACE2. Уже после первого раунда отбора лабораторные варианты, более эффективно связывающиеся с ACE2, имитировали мутации, присутствующие в наиболее заразных штаммах SARS-CoV-2 - британский вариант (альфа), южноафриканский вариант (бета) и бразильский вариант (гамма). Интересно, что распространенный сейчас индийский вариант (дельта) использует другой метод, чтобы быть более заразным - он "научился" частично обходить иммунную систему человека.
В конце концов Заградник выделил небольшой фрагмент белка, обладающий способностью связывания в 1000 раз более сильной, чем у исходного связывающего домена. Эта «суперпробка» не только в точности подошла для ACE2 - как обнаружили аспирантки лаборатории Шрайбера Майя Шемеш и Шир Марциано, она еще и сохраняет его ферментативную активность. Благодаря столь сильному потенциалу связывания очень низкие концентрации вновь созданной молекулы оказались достаточны для достижения желаемого блокирующего эффекта.
Чтобы разработать потенциальный метод применения молекулы в качестве лекарственного средства, Шрайбер и его команда сотрудничали с профессором Иноном Рудихом с отделения наук о Земле и планетах Института Вейцмана. Вместе с доктором Айрой Мартоном и доктором Чунлин Ли они создали распылитель на основе аэрозоля, который позволит вводить разработанную молекулу пациентам путем обычной ингаляции.
На данный момент исследователи протестировали разработанную формулу в NIH на хомяках, инфицированных SARS-CoV-2. Предварительные результаты показывают, что новое лечение значительно снижает симптомы заболевания, что позволяет позитивно оценить его терапевтический потенциал. В ближайшем будущем в NIH планируется провести дополнительные доклинические исследования нового метода.
Источник: MFA
Фото: Институт Вейцмана
Читайте также:
Поиски истоков жизни на Земле открыли новые тайны клеток человека
Две биологические загадки, разделенные миллиардами лет, сошлись воедино в недавнем исследовательском...Израильские ученые: COVID-19 поражает имунную систему через митохондрии
Исследователи Университета им. Бен-Гуриона в Негеве смогли определить основную...Исследование: третья прививка Pfizer более чем в 10 раз повышает иммунную защиту
Израильские ученые: третья прививка Pfizer более чем в 10 раз повышает иммунную...Израильские ученые объяснили, почему COVID-19 так опасен для пожилых
С начала пандемии коронавируса все мы знаем, что пожилое население более уязвимо для COVID-19, а вакцины...Израильские искусственные клетки производят вирусы для безопасных исследований
В Институте Вейцмана создан миниатюрный "конвейер" по производству и сборке белковых элементов структуры вируса....Лента новостей:
Французы «заразились» студенческими протестами в США
Правоохранители применяли водометы и слезоточивый газ для разгона толпы.ЦАХАЛ подтвердил гибель израильтянина в результате обстрела «Хизбаллы»
В результате ночного обстрела района горы Дов погиб Шариф аль-Асуд.Великобритания просит допустить наблюдателей к боевикам «Нухбы» в израильских тюрьмах
По мнению Итамара Бен-Гвира, просьба Великобритании может расцениваться как вмешательство...ЦАХАЛ за сутки нанес удары по десяткам целей в Газе. Видео
Основные боевые действия сейчас ведутся в центральной части сектора.Нетаниягу: антисемитские банды захватили университеты в США
"Это напоминает то, что произошло в немецких университетах в 1930-е годы. Это нужно немедленно остановить"После ракетного удара: новая угроза со стороны Ирана
Иранские СМИ: Иран скоро получит от России первую группу самолетов, включающую 24 Су-35Е.Властители дум: знаменитая еврейка в Канаде призывает к «исходу из сионизма»
"это ложный идол, который приравнивает еврейскую свободу к кассетным...Стало известно, как Иран скрывал ущерб от ударов Израиля
Иран скрыл ущерб от нанесенного Израилем удара, заменив один уничтоженный радар ПВО на другой.США не введут санкции против батальона «Нецах Иегуда»
Видимо, активность и резкая реакция израильской общественности заставили Вашингтон одуматься.В ООН подан отчет: Израиль не доказал факт причастности UNRWA к террору
"Израиль не смог предоставить доказательства утверждений о том, что сотрудники UNRWA в секторе Газы связаны...Сэм Олтман признан самым влиятельным евреем
Глава компании OpenAI, разработавшей ChatGPT, Сэм Олтман, признан самым влиятельным евреем мира по версии израильской газеты...Amazon инвестирует 7,2 млрд долларов в Израиль и запускает облачный сервис AWS
Компания Amazon заявила во вторник, 1 августа, что планирует инвестировать около 7,2 млрд долларов до...Intel инвестирует 25 млрд долл в завод в Израиле
Intel построит новый завод в Израиле стоимостью 25 миллиардов долларов, заявил в воскресенье премьер-министр Биньямин Нетаниягу,...Uber уходит из Израиля
Компания Uber, год назад запустившая сервис по заказу такси в Израиле, покидает израильский рынок.Как репатрианту открыть бизнес в Израиле — советы бухгалтера
Получив гражданство, многие предприимчивые люди не ищут работу,...Рождаемость падает во всем мире, но в Израиле сложилась уникальная ситуация
Исследование: демографическая ситуация в Израиле резко отличается...Система ПВО SPYDER All in One прошла успешные испытания, заявляет Rafael
Конфигурация, получившая название SPYDER All in One, включает в себя...Четвертый ракетный корвет «Саар-6» введен в строй. Видео
Четвертый корвет "Саар-6" введен в строй и готов к выполнению боевых задач в Средиземном море и в Красном море.Начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего начинает процесс формирования нового состава школьных олимпийских научных...Израиль инвестирует миллионы, чтобы помочь ИИ понимать иврит и арабский язык
Израиль инвестирует около 30 миллионов шекелей в улучшение способности ИИ понимать иврит...Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян
Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен...В Израиль прибыла делегация врачей из Украины на стажировку в сфере реабилитации зрения
Вчера, на фоне продолжительной войны на Ближнем Востоке...Вступили в силу две крупные реформы на рынке страхования здоровья
Все, кто приобрел страховой полис на покрытие операций в Израиле начиная...Реформа получения медицинских услуг в Израиле: лечение - в любой больнице
Согласно положениям реформы, каждому пациенту будет предложено...Новый штамм COVID-19 обнаружен в Израиле
Новый штамм произошел от «Омикрона», который привел к повышению уровня заболеваемости...«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось
Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось...Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»
"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...Банк Израиля понизил учетную ставку на 0,25% до отметки 4,5%
Темпы инфляции продолжают снижаться, и Банк Израиля прогнозирует достижение запланированных правительством...Денег нет: Минфин требует закрытия шести министерств
Ожидается, что в начале следующей недели Министерство финансов выпустит рекомендацию о закрытии шести “избыточных” министерств...План военного времени принят
Утвержденный план обеспечит компенсацию для предприятий, которые стали нести убытки в результате военных действий.Новый израильский сериал о разведке
Новый сериал компании НОТ «Северный ветер» снял Асаф Беренштейн, режиссер первого сезона знаменитой «Фауды», он же написал сценарий...Мисс Ирак пришла на церемонию вручения премии «Оскар» в платье с именами заложниц ХАМАСа
Сара Идан, мисс Ирак-2017, пришла на вечеринку Элтона Джона по случаю...Для «Евровидения» не одобрили вторую песню Израиля
Европейский вещательный союз (EBU), в конце прошлой недели запретивший израильтянке Эден Голан исполнять на «Евровидении»...Песню Голан не одобрили для «Евровидения»
Представители EBU еще накануне заявили, что текст песни «слишком политический» и не отвечает требованиям конкурса.В Иорданской долине пройдет фестиваль «Зеленая долина»
В преддверии весны пустынные ландшафты Иорданской долины превращаются в зеленые цветущие ковры, а захватывающее...20 апреля в иранских средствах массовой информации, включая Телеграм-канал Корпуса стражей исламской революции, появилась информация о том, что ВВС Исламской Республики на следующей неделе получат первую партию из 24 российских истребителей Су-35. Иранские СМИ заявили, что «в свете недавней напряженности» Россия намерена в ближайшее время передать Тегерану 12 самолетов Су-35
Многие хотят, чтоб мы об этом забыли...
Если мы будем это помнить, несмотря на все их усилия - то вернём...Свобода никогда не бывает данностью
Кому в голову могло прийти, что в XXI веке нашему народу снова придется...Мы своих не сдаём
Первыми евреев обвинили в ритуальных убийствах еще греки и римляне....С праздником свободы и возвращения!
С праздником вас! С Днем Алии. Сегодня - 10 нисана...Мрак бросил вызов свету
Наивным людям только кажется, что атака на Израиль 14 апреля - дело двух...Когда началась война, ребята решили остаться в Израиле, несмотря ни на что. Они добровольно начали работать на кухне в Аянот, в рамках проекта организации "Тлалим", каждый день обеспечивая около 500 горячих блюд солдатам на южном фронте.