Пандемия на короната - изследователите откриват начални точки за терапия на COVID-19 • diabetologie-online

Понастоящем как вирусът SARS-CoV-2, причинителят на COVID-19, променя човешките клетки, е наблюдаван от екип биохимици и вирусолози от университета Гьоте и университетската болница във Франкфурт. Учените тестваха редица активни съставки в експерименти с модели в лаборатория, някои от които забавиха или спряха репликацията на вируса. Тези резултати дават възможност да се съсредоточи търсенето на активна съставка върху малък брой лекарства, които вече са одобрени.

изследователите

Специална форма на мас спектрометрия прави промените в клетката гостоприемник видими

От началото на февруари в отделението по медицинска вирусология в университетската болница във Франкфурт има модел на клетъчна култура за вируса SARS-CoV-2. От цитонамазки от двама заразени завръщащи се от Ухан, учените от Франкфурт, водени от проф. Сандра Циесек, успяха да отглеждат вируса в чревна клетъчна линия (Hoehl et al. NEJM 2020). С технологията, разработена в Института по биохимия II към Университета на Гьоте във Франкфурт, изследователите от двата института вече са в състояние да покажат за първи път как вирусът SARS-CoV-2 променя клетката гостоприемник. За целта учените са използвали специална форма на масова спектрометрия, която са разработили само преди няколко месеца, така нареченият метод mePROD. Може да се използва за определяне на количеството и скоростта на производство на хиляди протеини, които се намират в клетката по всяко време.

Инхибиторите могат значително да намалят репликацията на вируса

Резултатите нарисуват картината на хода на инфекция с SARS-CoV-2: Докато много вируси спират редовното производство на протеин на гостоприемника си в полза на вирусни протеини, SARS-CoV-2 само малко влияе върху производството на протеини на клетките гостоприемници - вирусните протеини изглежда са в конкуренция с Протеини на клетката гостоприемник, които трябва да бъдат произведени. Вместо това изглежда, че вирусът увеличава механизма за синтез на протеини. Слабо място, изследователите подозираха и всъщност успяха значително да намалят репликацията на вируса с инхибитори на производството на протеини (инхибитори на транслацията).

24 часа след инфекцията вирусът предизвиква значителни промени в състава на белтъците на гостоприемника: докато метаболизмът на холестерола е намален, дейностите в метаболизма на въглехидратите и в производството на РНК за производството на протеини се увеличават. Съответно учените успяха успешно да спрат репликацията на вируса в култивираните клетки с инхибитори срещу тези процеси. Използването на активна съставка, която инхибира производството на нови градивни елементи за вирусен генетичен материал, беше с подобен успех.

Успешна култура на „отворена наука“ и интердисциплинарно сътрудничество

Резултатите вече са направили вълни отвъд Атлантическия океан: Както е обичайно от началото на кризата в Корона, изследователите от Франкфурт ги получават незабавно на сървър за предпечатки и на уебсайта на Института по биохимия II (https://www.biochem2.com/research-group/protein-quality-control # nav-coronavirus). Проф. Иван Дикич, директор на Института по биохимия II, коментира: „Както културата на„ отворената наука “, в която споделяме научните си резултати възможно най-бързо, така и интердисциплинарното сътрудничество между биохимици и вирусолози допринесоха за този успех. Проектът стартира преди по-малко от три месеца и вече разкрива нови терапевтични подходи за COVID-19. "

Проф. Сандра Циесек, директор на Института по медицинска вирусология към Университетската болница Франкфурт, обяснява: „В специална ситуация като тази ние също трябва да пробием нови позиции в изследванията. Съществуващото сътрудничество между изследователските групи на проф. Jindrich Cinatl и Dr. Кристиан Мюнч от вирусологията и биохимията направи възможно бързото фокусиране на изследванията върху CoV-2. Резултатите до момента са чудесно потвърждение на този интердисциплинарен подход. "

Първите изследвания започват в САЩ и Канада

Активните съставки, които спират репликацията на вируса във Франкфуртската клетъчна култура, включват 2-дезокси-D-глюкоза (2-DG), която се намесва директно във въглехидратния метаболизъм, необходим за репликацията на вируса. Американската компания Moleculin Biotech има активна съставка, наречена WP1122, която е подобна на 2-DG, пролекарство. Въз основа на резултатите от учените от Франкфурт, Moleculin Biotech твърди, че вече подготвя тази активна съставка за клинични проучвания.

Въз основа на друга от активните съставки, тествани във Франкфурт, рибавирин, канадската компания Bausch Health Americas сега започва клинично проучване с 50 тествани лица.

Други тествани инхибитори също могат да бъдат потенциално интересни кандидати

Д-р Кристиан Мюнх, ръководител на групата за контрол на качеството на протеините в Института по биохимия II и съответният автор, казва: „Благодарение на разработената от нас технология mePROD, за първи път успяхме да проследим подробно хода на вирусното заразяване. Разбира се, бяхме наясно с потенциалното въздействие на нашите резултати, дори ако те бяха генерирани в клетъчна култура и изискват допълнителни тестове. Със сигурност е късмет, че нашите резултати сега могат да доведат до по-нататъшни in vivo проучвания върху разработването на лекарства. “Също така сред другите тествани инхибитори, според Мюнх, има и други потенциално интересни кандидати, някои от които дори са одобрени за други показания.

Проф. Jindrich Cinatl от Института по медицинска вирусология и съответният автор обяснява: „Успешното използване на активни вещества срещу SARS-CoV-2, които са компоненти на вече одобрени лекарства, е чудесна възможност за борба с вируса. Такива агенти вече са добре характеризирани и ние знаем как пациентите могат да ги понасят. Следователно такива активни съставки в момента се търсят по целия свят. В състезанието с времето нашата работа може да допринесе значително за посоките, в които това търсене обещава най-бърз успех. "