Три года назад на весь мир прогремела новость о распро- странении практически неизлечимой лихорадки Эбола. Сейчас о ней говорят реже, однако лекарства против болезни до сих пор не существует. Поэтому создание препаратов для борьбы с вирусом по-прежнему актуально — этим занимаются в Новосибирском институте органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН совместно с Государственным научным центром вирусологии и биотехнологии «Вектор».
Филовирусы Марбург и Эбола обычно изучаются параллельно — из-за практически идентичной структуры. Оба вызывают высокую смертность, передаются через жидкости организма, и против них нет зарегистрированных лекарств. Во всех случаях симптомы проявляются не сразу (примерно через 7—10 дней), и всё это время человек ничего не подозревает, заражая других.
Против данных микроорганизмов уже существует вакцина: препарат на основе антигенов либо ослабленных частей вируса. Однако это не лекарство, а профилактика: даже если вакцинация была своевременно проведена, она не всегда помогает. Для действенной борьбы с заболеванием ученые из НИОХ СО РАН планируют использовать ингибиторы — вещества, блокирующие ту или иную стадию жизненного цикла патогенного организма.
Обычно ингибитор встраивается в вирус или связывается, например, с его жизненно важными белками. У патогенного организма всё работает как часы: малейшее вмешательство может привести к нарушению работы и вызвать гибель. На разработку новых эффективных противовирусных препа- ратов с более широким спектром актив- ности был выделен грант РНФ.
— Когда вирус попадает в ор- ганизм, то проходит там несколько стадий: прикрепление к клетке хозяина, проникновение, размножение и выход к другой клетке, — рассказы- вает научный сотрудник НИОХ СО РАН кандидат химических наук Анастасия Соколова. — Мы не нацелены на конкретную стадию, главное — уничтожить вирус.
Для создания ингибиторов ученые выбрали два вещества: камфору и борнеол. Первая в чистом виде не проявляет противовирусных свойств, но если в нее что-то добавить, внося изменения в структуру, можно получить много соединений против различных заболеваний. Ранее уже было подтверждено: производные камфоры и борнеола проявляют выраженную противовирусную активность в отношении гриппа. Недавно сибирские исследователи провели эксперименты, показавшие, что соединения на основе камфоры ингибируют вирус Марбург на псевдовирусных системах (основанных на рекомбинантных вирусных частицах, которые физиологически практически идентичны природным, но биологически безопасны). Схожесть с Эболой позволяет предположить высокую вероятность победы над обоими микроорганизмами.
— Пока проведены эксперименты только на псевдовирусных системах, содержащих поверхностные гликопротеиды (сложные белки), ответственные за вход вируса в клетку, — поясняет исследовательница. — Такой подход более безопасен, и если соединение ингибирует данную систему, есть предпосылки к победе над болезнетворным агентом.
Для того чтобы производить эксперименты непосредственно с вирусами Марбург и Эбола, нужна лаборатория самого высокого класса биобезопасности BSL-4 (Biosafety level): в России такая есть лишь в новосибирском Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Подобные исследования являются очень дорогостоящими, так что только самые перспективные соединения проверяют на реальных вирусах. Для этого ученые вначале синтезируют библиотеки — структурно схожие соединения на основе борнеола или других реагентов. После данные вещества передаются на биологические исследования, а на их основе выделяются потенциальные ингибиторы, которые могут отправить «сражаться» с настоящим вирусом.
— Сложно ответить, как именно данные соединения борются с вирусом, ведь исследования только начались, — добавляет Анастасия Соколова. — Чтобы более-менее понять механизм действия препарата против гриппа, у нас ушло около пяти лет. Здесь мы работаем всего год, и пока задача — подтвердить эффективность соединений. На клетках это сделать уже удалось, а на морских свинках — еще нет, так что о клинических испытаниях говорить рано.
Еще одна немаловажная польза такого исследования — предотвращение возможных биотеррористических атак: преднамеренного использования вирусов или бактерий в качестве средства, вызывающего массовые заболевания.
После завершения программы глобальной ликвидации оспы на Земле и отмены вакцинации в 1980 году более половины людей не имеет им- мунитета против ортопоксвирусных инфекций. В 1972 году была подписана Конвенция о биологическом оружии, которая запрещает производство и накопление биологического оружия, однако риск биотеррористических атак существует до сих пор.
Сотрудничество с Лёвенским университетом в Бельгии даст специалистам из НИОХ СО РАН возможность провести более масштабные исследования эффективности данных соединений. В рамках проекта кроме филовирусов Марбург и Эбола планируется проверить библиотеку сибирских ученых на ингибирование так называемых флавивирусов — желтой лихорадки, лихорадки Западного Нила. Между собой они отличаются строением и набором белков, что важно, так как именно с ними связываются ингибиторы. Также совместно с ГНЦ ВБ «Вектор» будут проведены испытания ингибиторов на вирусе натуральной оспы.
— С низкомолекулярными (весом меньше 1 000 г/моль) ингибиторами в нашей стране и в мире ученые работают достаточно редко, что опять же связано с недостатком необходимых лабораторий, — заключает исследовательница. — К тому же камфора и борнеол — сравнительно недорогое и нетоксичное природное сырье: данные вещества давно используются в косметике и парфюмерии.
Алёна Литвиненко
Источники:
СИБИРСКИЕ УЧЕНЫЕ РАЗРАБАТЫВАЮТ ПРЕПАРАТЫ ПРОТИВ ОПАСНЫХ ВИРУСОВ
- Наука в сибири, № 38 (30 сентября 2017 г.), стр. 7
