Ученые Алтайского государственного университета совместно с коллегами из Белоруссии создают препарат, который предотвращает развитие коронавирусной инфекции в организме человека.
Конкретная цель
Как только в 2020 году в мире началась пандемия новой коронавирусной инфекции, учёные всех стран стали разрабатывать способы борьбы с ней — вакцины, методы диагностики, а также специфические противовирусные препараты. Не остались в стороне и учёные АлтГУ.
— Когда мы принимали решение, в каком направлении идти, выбрали своей мишенью протеазу Mpro, — рассказывает кандидат биологических наук, директор НИИ биомедицины АлтГУ, сотрудник НПЦ «Вектор» Дмитрий Щербаков. — У вируса есть несколько белков, важных для его жизненного цикла и репликации, то есть развития. Один из них — вирусная протеаза.
Как объясняет Дмитрий Николаевич, есть препараты широкой антивирусной активности, есть более узкие. В их случае ведётся поиск средства, способного блокировать специфический SARS-CoV-2. В идеале в будущем оно и будет тем самым лекарством, препятствующим размножению вируса в организме человека. Правда, пока до стадии готового препарата ещё далеко.
Большая команда
Барнаульские учёные проводят исследования на специальном приборе, имеющемся в АлтГУ, при его помощи и оценивается ингибирующая активность веществ, то есть эффективность воздействия вещества на протеазу коронавируса.
Дмитрий Щербаков подчёркивает: с самим вирусом в университете не работают, используют получаемый в пробирке и очищенный при помощи хроматографии белок — он не опасен, не вреден, не вызывает патогенез и не требует специальных условий для исследования.
— Имея этот рекомбинантный белок (белок, претерпевший определённые модификации и кодирующийся модифицированной ДНК. — Прим. авт.), мы можем проводить скрининг, то есть брать различные препараты, проводить исследование их активности в его отношении, — говорит учёный.
Учёные АлтГУ уже работали с препаратами, которые передавали коллеги из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН (Новосибирск), Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора (Кольцово), Уфимского института химии Уфимского федерального исследовательского центра (Уфа). Говоря «мы», Дмитрий Щербаков поясняет: современные научные проекты, как правило, ресурсоёмкие, требуют коллаборации больших коллективов. Одни занимаются получением рекомбинантной протеазы, другие проводят исследования. От АлтГУ в данный момент в исследовании участвуют три человека.
Работа барнаульских учёных заинтересовала химиков из Института биоорганической химии Национальной академии наук Белоруссии.
— Такое сотрудничество, как и многие в науке, возникло, можно сказать, случайно. Коллеги спросили у нас о возможности проведения подобного рода анализа, мы согласились, — говорит Дмитрий Щербаков. — На самом деле, работать с разными группами интересно. Они предоставляли для исследования достаточно много веществ, мы давали обратную связь, в зависимости от результата разработчики меняли химические группы, что-то вводили, что-то удаляли. Мы очень продуктивно поработали, несмотря на большое расстояние.
По мнению Щербакова, в таком сотрудничестве сложно сказать, у кого главенствующая роль. Например, наши учёные, взаимодействующие с «Вектором», где есть возможность работы на живом вирусе, в случае обнаружения эффективного соединения могут обратиться в лабораторию для исследований следующего уровня, а это многое значит.
Универсальное средство
Сейчас исследуемое вещество представляет собой порошок, который обладает определённой активностью в отношении протеазы SARS-CoV-2. Конечная цель — та самая таблетка. Но перед этим само вещество пройдёт серьёзную цепочку исследований. Дмитрий Щербаков признаётся: работы ещё очень много.
Барнаульско-белорусскую разработку уникальной назвать нельзя, учёные бьются над созданием препарата по всему миру, но глобального прогресса ещё нет ни у кого, за исключением разве что пептидомиметика от Pfizer, который реально используется.
— Пока наше вещество ещё недостаточно активно, чтобы переходить к исследованию на живом вирусе, не говоря уже о следующей стадии. Будем проводить дальнейшую модификацию. Сколько времени это займёт, предсказать сложно, полтора-два года точно, — говорит барнаульский учёный. — У нас нет задачи поработать ради работы. Цель — собрать базу знаний, которая бы в итоге и позволила собрать эффективный препарат, останавливающий развитие COVID-19. Новая коронавирусная инфекция пришла надолго, она будет циркулировать, поэтому разработка терапевтических актуальных средств всегда будет актуальна.
Видоизменение инфекции и многообразие штаммов значения, по словам Дмитрия Щербакова, в данном случае не имеют. Исследования показали, что в эволюции, которую вирус прошёл с момента выхода к людям, именно его протеаза наименее подверглась изменениям. И есть основания полагать, что и дальше она останется прежней при мутации COVID-19.
Коронавирусов в мире много. Будет ли действовать разработка учёных от них, а не только от новой коронавирусной инфекции?
— Хороший вопрос, — отмечает Дмитрий Николаевич. — Мы разработали не только протеазу SARS-CoV-2, но и других коронавирусов. — И, конечно, активные вещества будем тестировать на них. Задача — найти препарат, обладающий широким спектром действия.
