Разъяснил: как коронавирус атакует, шаг за шагом
Это все еще «новый» коронавирус, вызывающий COVID-19, но появляющаяся картина дала исследователям подсказки о том, как с ним бороться. Взгляните на его структуру, на то, как он заражает, и на поведение, которое ученые надеются заблокировать.
Поверхность SARS-CoV2 с выделенной молекулой белка-шипа. (Источник: Институт Макса Планка) В поисках лечения болезни COVID-19 исследователи изучали особенности поведения нового коронавируса (SARS-CoV2), который вызывает это заболевание. Хотя сам вирус все еще изучается, охота за лечением основана на том, что до сих пор известно о том, как он заражает людей.
Итак, как коронавирус кого-то заразил?
Он начинается с шипа, дающего название коронавирусам. Коронавирус окружен внешним жировым слоем (оболочкой), и на поверхности этого слоя находится корона (корона) из шипов, сделанных из белка.
На поверхности клеток человека находится фермент под названием ACE2, который действует как рецептор, позволяющий SARS-CoV2 начать атаку. Спайковый белок вируса связывается с рецептором, затем сливается с поверхностью клетки и высвобождает свой генетический материал (РНК в случае SARS-CoV2) в клетку. Коронавирус, вызывающий атипичную пневмонию, называемый SARS-CoV, использует тот же рецептор ACE2 для проникновения в клетку.
Попав внутрь, вирус реплицируется с помощью молекулярного механизма клетки. Все эти стадии включают различные взаимодействия между вирусными белками и человеческими белками. Любое разрабатываемое или исследуемое лечение будет стремиться подавить эти действия на той или иной стадии.
Какое лечение конкретно пытается подавить какую активность?
Испытания солидарности, инициатива Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в которую входит Индия, исследуют четыре направления лечения с использованием существующих лекарств. Отдельно различные исследовательские учреждения изучают функционирование вируса в надежде, что полученные знания приведут к перепрофилированию существующих лекарств или разработке новых.
Эксперименты 'Солидарности' пытаются выяснить, можно ли подавить активность вируса:
На этапе приема: Это цель испытаний комбинации противомалярийных препаратов хлорохина и гидроксихлорохин . Частично такая надежда исходит из исследования, опубликованного в журнале Virology Journal в 2005 году, в котором изучалась роль хлорохина в борьбе с вирусом атипичной пневмонии. Было обнаружено, что хлорохин препятствует способности этого вируса прикрепляться к рецепторам ACE2. Однако, поскольку хлорохин вызывает серьезные побочные эффекты, в настоящее время проводятся испытания комбинации с его менее токсичным производным гидроксихлорохином.
Express Explained теперь в Telegram. Нажмите здесь, чтобы присоединиться к нашему каналу (@ieexplained) и будьте в курсе последних новостей
Влияние этих двух препаратов на SARS-CoV2 все еще изучается во всем мире.
На этапе входа в клетку: Снова в игру вступает комбинация хлорохина и гидроксихлорохина. Многие вирусы проникают в клетку, подкисляя компартменты внутри мембраны на поверхности клетки, а затем разрушая саму мембрану. Когда хлорохин и гидроксихлорохин попадают в компартмент, он частично теряет свою кислотность; цель испытаний - предотвратить распространение вируса на этом этапе.
На этапе репликации: В ряде испытаний рассматривается вопрос о препятствовании репликации на ключевом этапе, на котором вирус использует ферменты для расщепления белков, что приводит к появлению цепочки новых вирусов. Например, известно, что лекарство лопинавир ингибирует фермент, используемый ВИЧ для расщепления белков, но поскольку сам лопинавир имеет тенденцию расщепляться в организме человека, он используется в сочетании с ритонавиром, что позволяет ему действовать дольше. В одном из наборов испытаний «Солидарность» рассматривается эта комбинация препаратов против ВИЧ, а в другом - лопинавир-ритонавир в сочетании с бета-интерфероном, молекулой, которая регулирует воспаление в организме.
Попав внутрь, вирус реплицируется с помощью молекулярного механизма клетки. (Фото AP) Испытания солидарности с препаратом ремдесивир, первоначально созданным для борьбы с вирусом Эбола, будут направлены на подавление нового коронавируса путем нацеливания на действие ключевого фермента, который способствует его репликации. Предыдущие исследования показали его эффективность у животных, инфицированных коронавирусами SARS и MERS. В этом году исследование, опубликованное в Cell Research, показало, что комбинация хлорохина и ремдесивира может препятствовать репликации SARS-CoV2 в культивируемых клетках.
На что смотрят другие исследования?
Некоторые исследования изучают структуру вируса, в то время как другие исследуют его поведение как потенциальную мишень для будущих лекарств. Например:
Структура: В Институте Макса Планка в Германии исследователи определили, что белок-шип - не только самое острое оружие вируса, но и его ахиллесова пята. Антитела могут распознавать спайковый белок, связываться с ним и маркировать его как мишень для иммунных клеток. Однако вирус также имеет сахарную оболочку, которая скрывает от иммунных клеток части его белков-шипов.
Поэтому исследователи анализируют сахарный щит и пытаются вычислить, как белки-шипы перемещаются по поверхности вируса и как они меняют свою форму. Используя суперкомпьютеры, исследователи надеются определить сайты связывания антител и планируют сравнить их со связывающими свойствами существующих лекарств и, таким образом, определить ингредиенты, которые могут блокировать спайковый белок. Конечно, перепрофилировать лекарства, которые уже есть на рынке, намного быстрее, чем искать новые активные ингредиенты и тестировать их в длительных клинических испытаниях, сказал в заявлении Герхард Хаммер, директор Института биофизики Макса Планка.
Эксперты объясняют: почему так важно окружать пожилых и уязвимых людей коконом
Некоторые исследования изучают структуру вируса, в то время как другие исследуют его поведение как потенциальную мишень для будущих лекарств. Поведение: В исследовании, опубликованном на прошлой неделе в Journal of Clinical Medicine, исследователи из университетов Болоньи и Катандзаро (Италия) составили карту взаимодействия между вирусными белками и человеческими белками. Когда вирус атакует, организм реагирует, активируя одни белки и дезактивируя другие, чтобы препятствовать этому. В то же время в организме есть другие механизмы, которые использует вирус. Это было то, что исследователи составили на карту, идентифицируя определенные белки.
Эта ценная информация о влиянии нового коронавируса на белки человеческих клеток может оказаться фундаментальной для перенаправления развития лекарственной терапии, поскольку обычные противовирусные методы лечения кажутся безуспешными, сказал ведущий автор Федерико М. Джорджи из Болонского университета. заявление.
Существуют ли помимо испытаний «Солидарность» исследования конкретных лекарств?
Отчеты появляются время от времени. На прошлой неделе в журнале Nature международное сотрудничество под руководством исследователей из Шанхайского технологического университета сообщило о шести возможных кандидатах в лекарства, которые они определили после тестирования более 10 000 соединений. Проект был нацелен на основной фермент SARS-CoV2 для расщепления белков, Mpro, который играет ключевую роль в обеспечении репликации вирусов. Исследователи добавляли лекарства непосредственно к ферменту или к культурам клеток, выращивающим вирус, оценивая, сколько каждого соединения требуется, чтобы остановить действие фермента. По их словам, шесть препаратов оказались эффективными.
Вот краткое руководство по коронавирусу от Express Explained, чтобы держать вас в курсе: Что может вызвать рецидив у пациента с COVID-19 после выздоровления? | Изоляция COVID-19 очистила воздух, но это может быть не очень хорошей новостью. Вот почему | Может ли альтернативная медицина работать против коронавируса? | Подготовлен пятиминутный тест на COVID-19, Индия тоже может его получить | Как Индия укрепляет оборону во время изоляции | Почему остро страдает лишь часть заболевших коронавирусом | Как медицинские работники защищаются от заражения? | Что нужно для создания изоляторов?
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:
