Ученые придумали ловушки, которые обманывают и отвлекают коронавирус от наших клеток. Возможно, это панацея. Главное — не перехитрить самих себя

Автор:
Сергей Пивоваров
Редактор:
Катерина Коберник
Дата:
Ученые придумали ловушки, которые обманывают и отвлекают коронавирус от наших клеток. Возможно, это панацея. Главное — не перехитрить самих себя

Бандус Екатерина / «Бабель»

Коронавирус, который вызывает COVID-19, попадает в организм по проторенному пути: цепляется за рецепторы на поверхности клеток и заражает их. Но вирус можно обмануть, подсунув ему поддельный рецептор, который он примет за настоящий. Именно такие рецепторы-приманки сейчас разрабатывают несколько групп ученых. Новый метод борьбы с коронавирусом поможет снизить нагрузку на организм и ускорить выздоровление. Но биоинженерия, с помощью которой создают рецепторы-ловушки, — сложный и дорогостоящий процесс. Вот почему эти исследования отстают от разработки вакцин, а первые результаты тестов появились только этим летом. «Бабель» рассказывает, как работают рецепторы-приманки и чего не хватает, чтобы их официально одобрили и запустили в производство.

Исследователи начали работу над рецепторами-ловушками еще в январе 2020 года, когда новый коронавирус стал проникать в Европу и США. Поскольку информации было мало, они основывались на знаниях, собранных после вспышки SARS-CoV в Китае в 2003 году. Тогда вирус использовал рецепторы ACE2, чтобы проникнуть в клетки человеческого организма. Эти рецепторы есть во многих клетках, особенно они распространены в легких, сердце, почках и печени — органах, которые обычно принимают на себя основной удар вируса. Ученые предположили, что SARS-CoV-2 будет использовать те же рецепторы, и, как показали дальнейшие исследования, оказались правы.

Работает новый метод так. Рецепторы-приманки вводят в организм человека с помощью инъекции или через нос в виде капель или спрея — все зависит от стадии заболевания. Вирус принимает их за настоящие рецепторы ACE2 и цепляется за них своими шипованными белками. Приманке только этого и надо — она сама плотно связывается с вирусом, уводя его от настоящих рецепторов, и превращается в своеобразную ловушку. То есть действует как нейтрализующее антитело — молекула, которую генерирует иммунная система человека для захвата вируса и предотвращения заражения клеток.

По словам исследователей, такие рецепторы-приманки можно использовать и для профилактики. А в случае заражения они помогут снизить нагрузку вируса на организм, ускорить выздоровление и предотвратить возможные осложнения и побочные эффекты.

Профессор Северо-Западного университета в Чикаго Дэниел Батлл — один из исследователей, которые изучают новый метод. Его команде пришлось потратить много времени, чтобы вырастить подопытных мышей со «встроенным» вариантом человеческого белка ACE2. Результаты исследований на мышах в июле 2021 года показали, что у зараженных новым коронавирусом животных были только легкие симптомы заболевания.

В другом исследовании, опубликованном в конце августа этого года, профессор биохимии из Университета Иллинойса Эрик Прокко использовал экспериментальную технику под названием «глубокий мутагенез». Чтобы понять, как она работает, представьте игровой автомат. Каждый раз, когда вы дергаете за рычаг, выпадают одни и те же символы, но в разной последовательности. По такому же принципу команда Прокко «дергала за рычаг», меняя последовательность аминокислот в ДНК рецептора ACE2, чтобы понять, как это влияет на связывание рецептора с коронавирусом. Больше всего ученые опасались, что одна из этих мутаций может привести к так называемому вирусному побегу, который усилит устойчивость вируса к лечению.

Исследователи проанализировали тысячи вариантов мутаций и смогли создать рецепторы-ловушки, которые привязывались к вирусу в 50 раз сильнее, чем настоящие ACE2. Затем они разработали версию приманки, которая не прикрепляется к клеткам, а плавает в жидкости между ними, чтобы поймать вирус, прежде чем он свяжется с настоящими рецепторами. Пока что команда Прокко проводит исследования в лабораторных условиях в искусственной среде. Профессор надеется, что это будет первая приманка, одобренная в качестве противовирусного средства.

До сих пор рецепторы-ловушки были официально одобрены только для лечения различных воспалений и заболеваний, связанных с иммунной системой, таких как семейный холодовой аутовоспалительный синдром.

Первая приманка, разработанная для борьбы с вирусом, имитировала естественный рецептор иммунных клеток под названием CD4, к которому привязывается ВИЧ. Но на сегодня ни одна из приманок CD4 не прошла клинических испытаний и не получила одобрения для использования у пациентов. То же самое было и с ловушками, предназначенными для лечения риновируса, вируса ящура, гепатита А и SARS-CoV.

Биоинженерия, с помощью которой создают рецепторы-ловушки, — сложный и дорогостоящий процесс. К тому же нужно учитывать, что ложные рецепторы могут вызывать непредвиденные побочные эффекты. Ведь естественные рецепторы ACE2 в организме человека выполняют несколько функций: отвечают за регенерацию клеток, помогают контролировать объем крови и понижать кровяное давление. А для того чтобы изучить, как ложные рецепторы влияют на эти процессы, нужны дополнительные исследования.

Вот почему разработка рецепторов-ловушек для нового коронавируса до сих пор находится на ранней стадии. Пока завершено только одно клиническое испытание такой приманки на пациентах со средними и тяжелыми симптомами. Тем не менее все больше исследователей поддерживают новую методику.

На начальном этапе придется потратиться на исследования. Зато в будущем производство таких приманок станет дешевле и их будет проще использовать по сравнению с лечением антителами. Но главный аргумент сторонников новой методики — ловушки способны эффективно работать как против исходного штамма вируса, так и против будущих мутаций, с которым могут не справиться существующие вакцины. «Есть многообещающие признаки того, что приманки, очень похожие на человеческий рецептор ACE2, будут действенными и эффективными против всех новых штаммов коронавируса. Я не удивлюсь, если через пару лет в широком доступе появятся некоторые из этих приманок», — говорит профессор Прокко.

Ваши донаты — лучшее лекарство для «Бабеля»!