Многообещающие методы лечения COVID нашли под водой

Спустя более 18 месяцев после начала пандемии мы все еще ищем эффективные противовирусные препараты от COVID – лекарства, которые нацелены на сам коронавирус и останавливают его развитие в организме. Пока у нас есть только несколько вариантов. Ремдесивир был разрешен к применению, но последние исследования показывают, что он не улучшает исходы для пациентов с COVID, поэтому Всемирная организация здравоохранения рекомендовала его не использовать. Новая альтернатива, molnupiravir, в ближайшее время будет доступен, но спрос будет высоким. Для некоторых пациентов это может быть очень дорого.

Фото: https://oir.mobi/

Итак, если нам понадобятся альтернативные противовирусные препараты, где мы их найдем? Возможно, в природе. Это выдающийся центр ценных природных соединений, который предоставил нам одно из самых важных научных открытий в истории: пенициллин, первый природный антибиотик, который будет использоваться в терапевтических целях. Благодаря этому препарату различные заболевания, вызванные бактериями, больше не опасны для жизни. Так что есть очень хороший шанс, что исследователи смогут открыть высокоэффективный противовирусный агент и в природе, если они смогут протестировать все вещества в естественной среде. Однако это было бы непростой задачей.

Поиск лекарств под волнами

Морская среда – это сокровищница для потенциальных новых лекарств. Многие продукты, полученные из морских организмов, были одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, например, для медицинского использования, а многие другие в настоящее время проходят различные стадии клинических испытаний. Однако море и его натуральные продукты до сих пор недостаточно изучены с точки зрения лекарств.

Один набор веществ, которые особенно интересны – это морские сульфатированные полисахариды или MSP. Это тип углеводов, которые содержат серу и в основном находятся в клеточных стенках морских водорослей. Они также реже встречаются в некоторых рыбных шкурах и в мангровых зарослях. Они важны, потому что показали, что могут подавлять многие болезнетворные вирусы, такие как вирус простого герпеса, ВИЧ, вирус чикунгунья, цитомегаловирус, вирус гриппа и гепатита. Но даже если мы знаем, что MSP в целом стоит исследовать, определение того, какие из них особенно эффективны против SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID, потребует очень много времени и ресурсов с использованием традиционных лабораторных тестов.

Чтобы обойти это, ученые использовали компьютерные методы, способные предсказать, как MSP будут вести себя с коронавирусом, и таким образом отфильтровать те, кто вряд ли будет с ним работать. Многие препараты, представленные в настоящее время на рынке, были разработаны с такой помощью, в том числе занамивир для лечения гриппа и нелфинавир и саквинавир для лечения ВИЧ. И во-первых, специалисты рассмотрели прошлые исследования, сосредоточив внимание на статьях, в которых упоминалось, что MSP действуют против различных вирусов. Было просмотрено около 80 статей за 25 лет и составлен список из 45 веществ, которые потенциально могут иметь противовирусный эффект и поэтому заслуживают дальнейшего изучения.

Эти включенные в окончательный список MSP были получены из различных морских источников, включая различные виды водорослей, микроводорослей, морских огурцов и хрящей кальмаров. Поэтому исследователи создали трехмерные компьютерные версии этих молекул вместе с белком-спайком, который покрывает коронавирус снаружи и используется для проникновения внутрь клеток. Затем, используя эти компьютерные модели, ученые смоделировали, насколько хорошо каждый MSP будет связываться со спайковым белком. Этот процесс – использование компьютерного моделирования для проверки связывания – известен как «молекулярный докинг».

Фото: https://www.gazeta.ru/

Знание того, что необходимо сосредоточить взаимодействие с белком-спайком, было не просто предположением. Вещество, химически похожее на MSP, которые исследователи рассматривали, под названием гепарин, недавно показало себя многообещающим против SARS-CoV-2, связываясь с его белками-шипами и останавливая заражение клеток. Но проблема с гепарином в том, что он разжижает кровь, и поэтому не очень подходит в качестве лекарства от COVID. Если бы найти MSP, которые связывались с вирусом так же, как гепарин, то был бы список веществ, которые могли бы иметь такой же противовирусный эффект, как и он. Итак, ученые провели компьютерное моделирование для всех MSP.

Появляются новые интересующие вещества

Из 45 отобранных MSP девять показали ту же связывающую активность, что и гепарин, что позволяет предположить, что они будут иметь реальные перспективы для разработки будущих лекарств. Примечательно же то, что некоторые из них уже были отмечены как имеющие потенциальное применение против SARS-CoV-2 – например, каррагинан, продукт из водорослей, уже используемый в назальных спреях и леденцах от простуды.

Каррагинан уже тестируется на предмет его способности предотвращать заражение людей COVID. Другие обнаруженные вещества несколько отстают, но их потенциал был быстро раскрыт. Теперь ученые могут перейти к следующему этапу разработки лекарств – лабораторным испытаниям, чтобы должным образом подтвердить их активность против SARS-CoV-2. И если все пройдет хорошо, то лекарство морского происхождения для лечения COVID может стать тем, что мы увидим в будущем.