Дослідники почали роботу над рецепторами-пастками ще в січні 2020 року, коли новий коронавірус став проникати до Європи та США. Оскільки інформації було мало, вони ґрунтувалися на знаннях, зібраних після спалаху SARS-CoV в Китаї у 2003 році. Тоді вірус використовував рецептори ACE2, щоб проникнути у клітини людського організму. Ці рецептори є в багатьох клітинах, особливо вони поширені в легенях, серці, нирках і печінці — органах, які зазвичай беруть на себе основний удар вірусу. Учені припустили, що SARS-CoV-2 використовуватиме ті ж рецептори, і, як показали подальші дослідження, мали рацію.
Працює новий метод так. Рецептори-приманки вводять в організм людини за допомогою інʼєкції або через ніс у вигляді крапель або спрею — усе залежить від стадії захворювання. Вірус сприймає їх за справжні рецептори ACE2 і чіпляється за них своїми шипованими білками. Приманці тільки цього й треба — вона сама щільно звʼязується з вірусом, відводячи його від справжніх рецепторів, і перетворюється на своєрідну пастку. Тобто діє як нейтралізуюче антитіло — молекула, яку генерує імунна система людини для захоплення вірусу і запобігання зараженню клітин.
За словами дослідників, такі рецептори-приманки можна використовувати й для профілактики. А в разі зараження вони допоможуть знизити навантаження вірусу на організм, прискорити одужання та запобігти можливим ускладненням і побічним ефектам.
Професор Північно-Західного університету в Чикаго Деніел Батлл — один з дослідників, які вивчають новий метод. Його команді довелося витратити багато часу, щоб виростити піддослідних мишей зі «вбудованим» варіантом людського білка ACE2. Результати досліджень на мишах у липні 2021 року показали, що у заражених новим коронавірусом тварин були тільки легкі симптоми захворювання.
В іншому дослідженні, опублікованому наприкінці серпня цього року, професор біохімії з Університету Іллінойсу Ерік Прокко використовував експериментальну техніку під назвою «глибокий мутагенез». Щоб зрозуміти, як вона працює, уявіть ігровий автомат. Щоразу, коли ви смикаєте за важіль, випадають одні й ті самі символи, але в різній послідовності. За таким же принципом команда Прокко «смикала за важіль», змінюючи послідовність амінокислот у ДНК рецептора ACE2, щоб зрозуміти, як це впливає на звʼязування рецептора з коронавірусом. Найбільше вчені побоювалися того, що одна з цих мутацій може призвести до так званої вірусної втечі, що посилить стійкість вірусу до лікування.
Дослідники проаналізували тисячі варіантів мутацій і змогли створити рецептори-пастки, які привʼязувалися до вірусу в 50 разів сильніше за справжні ACE2. Потім вони розробили версію приманки, що не прикріплюється до клітин, а плаває у рідині між ними, щоб зловити вірус, перш ніж він звʼяжеться зі справжніми рецепторами. Поки що команда Прокко проводить дослідження в лабораторних умовах у штучному середовищі. Професор сподівається, що це буде перша приманка, схвалена як противірусний засіб.
Досі рецептори-пастки були офіційно схвалені тільки для лікування запалень і захворювань, повʼязаних з імунною системою, таких як сімейний холодовий аутозапальний синдром.
Перша приманка, розроблена для боротьби з вірусом, імітувала природний рецептор імунних клітин під назвою CD4, до якого привʼязується ВІЛ. Але наразі жодна з приманок CD4 не пройшла клінічних випробувань і не отримала схвалення для використання у пацієнтів. Те ж саме було й з пастками, призначеними для лікування риновірусу, вірусу ящура, гепатиту А і SARS-CoV.
Біоінженерія, за допомогою якої створюють рецептори-пастки, — складний і дорогий процес. До того ж слід враховувати, що рецептори-підробки можуть викликати непередбачені побічні ефекти. Адже природні рецептори ACE2 в організмі людини виконують кілька функцій: відповідають за регенерацію клітин, допомагають контролювати обсяг крові і знижувати кровʼяний тиск. А для того щоб вивчити, як рецептори-підробки впливають на ці процеси, потрібні додаткові дослідження.
Ось чому розробка рецепторів-пасток для нового коронавірусу досі перебуває на ранній стадії. На сьогодні завершено тільки одне клінічне випробування такої приманки на пацієнтах із середніми і важкими симптомами. Утім, дедалі більше дослідників підтримують нову методику.
На початковому етапі доведеться розщедритися на дослідження. Проте в майбутньому виробництво таких приманок стане дешевшим та їх буде простіше використовувати, як порівняти з лікуванням антитілами. Але головний аргумент прихильників нової методики — пастки здатні ефективно працювати як проти вихідного штаму вірусу, так і проти майбутніх мутацій, з яким можуть не впоратися існуючі вакцини. «Є багатонадійні ознаки того, що приманки, дуже схожі на людський рецептор ACE2, будуть дієвими і ефективними проти всіх нових штамів коронавірусу. Я не здивуюся, якщо за кілька років у широкому доступі зʼявляться деякі з цих приманок», — каже професор Прокко.
Ваші донати — найкращі ліки для «Бабеля»!