Ученые идентифицировали четыре вещества, подавляющие репликацию SARS-CoV-2 в клетках

Исследователи из Немецкого центра исследований инфекций (DZIF) в Шарите Universitätsmedizin Berlin и Боннского университета изучили способ, которым SARS-CoV-2 перепрограммирует метаболизм клетки-хозяина, чтобы получить общее преимущество.

Согласно их отчету в Nature Communications, исследователи смогли идентифицировать четыре вещества, которые ингибируют репликацию SARS-CoV-2 в клетке-хозяине: спермин и спермидин, вещества, которые естественным образом содержатся в организме; МК-2206, экспериментальное лекарство от рака; и никлозамид, лекарство от ленточных червей.

Репликация вируса зависит от аппарата клетки-хозяина и использования строительных блоков хозяина. Чтобы избежать обнаружения иммунной системой, вирусы также должны гарантировать, что они могут уклоняться от систем клеточного наблюдения. Для этого они манипулируют различными процессами в инфицированной клетке-хозяине и каждый вирус преследует свою стратегию.

Вот почему группа исследователей во главе с доктором Марселем Мюллером из Института вирусологии и доктором Нильсом Гассеном из клиники психиатрии и психотерапии UKB и амбулаторной клиники исследовала способ, которым SARS-CoV-2 перепрограммирует клетки-хозяева для своих собственная выгода. Их ключевой вывод был следующим:новый коронавирус замедляет собственный механизм утилизации клеток, процесс, известный как аутофагия.

Цель этого механизма «самопереваривания» состоит в том, чтобы позволить клетке избавляться от поврежденных клеточных материалов и продуктов жизнедеятельности, перерабатывая пригодные для использования молекулярные строительные блоки для включения в новые клеточные структуры.

«В нашем исследовании мы смогли показать, что одновременно с использованием строительных блоков клетки для собственной выгоды, SARS-CoV-2 обманывает клетку, моделируя ее богатый питательными веществами статус, тем самым замедляя рециклинг клеток», объясняет первый автор доктор Гассен. В рамках этой работы исследователи провели подробный анализ клеток, инфицированных SARS-CoV-2, и ткани легких пациентов с COVID-19, изучая клеточный метаболизм и обработку молекулярных сигналов.

Когда результаты исследования показали, что механизм рециркуляции может быть потенциальной мишенью для терапии COVID-19, исследователи проверили, уменьшают ли вещества, индуцирующие рециркуляцию клеток, репликацию SARS-CoV-2 внутри инфицированных клеток. Интересно, что исследователи обнаружили четыре вещества, которые оказались эффективными и все они уже используются людьми.

К ним относятся полиамин спермидин, метаболит, усиливающий аутофагию, который вырабатывается во всех клетках человека и бактериями в кишечнике человека. Он естественным образом встречается в таких продуктах, как зародыши пшеницы, соя, грибы и зрелый сыр, и свободно доступен в качестве пищевой добавки.

Когда исследователи добавили спермидин в клетки, инфицированные SARS-CoV-2, это привело к сокращению количества продуцируемых вирусных частиц на 85 процентов. Аналогичные результаты были получены со спермином, другим полиамином, который естественным образом встречается в организме. Было обнаружено, что это производное спермидина снижает репликацию вируса более чем на 90 процентов в клетках легких человека и на модели кишечника человека, состоящей из кластеров клеток, известных как «органоиды».

Третьим веществом, доказавшим свою эффективность против SARS-CoV-2, был «ингибитор AKT» MK-2206. Вещество в настоящее время находится на стадии клинических испытаний и проходит тестирование на его переносимость и эффективность против ряда различных видов рака. В текущем исследовании MK-2206 снизил производство инфекционного вируса SARS-CoV-2 примерно на 90%. Это происходило при концентрациях в плазме, которые уже были достигнуты во время предыдущего исследования.

«Основываясь на наших данных, я бы рассмотрел MK-2206 как интересный кандидат на лечение от COVID-19, который после тщательного анализа рисков и преимуществ оправдал бы дальнейшие исследования в рамках клинических испытаний», - объясняет доктор медицинских наук Мюллер.

Наиболее выраженный противовирусный эффект был связан с никлозамидом, который исследователи показали, что он эффективен против коронавируса MERS во время более раннего исследования. Было обнаружено, что препарат от ленточных червей снижает производство инфекционных частиц SARS-CoV-2 более чем на 99 процентов.

«Никлозамид показал самый сильный эффект в наших экспериментах на клеточных культурах. Более того, он был лицензирован для использования против инфекций ленточных червей у людей в течение очень длительного времени и хорошо переносится в потенциально подходящих дозах», - говорит доктор Мюллер.

Он добавляет: «Из четырех новых веществ-кандидатов мы считаем его наиболее многообещающим. Вот почему мы сейчас проводим клинические испытания в Шарите, чтобы проверить, может ли никлозамид оказывать положительное влияние на людей с COVID-19. Я рад этому развитию. Он показывает, как быстро результаты фундаментальных исследований могут быть достигнуты пациентами, если исследования и клиническая практика тесно взаимосвязаны и работают вместе эффективно».

Эксперты особо подчеркнули, что самолечение в любом случае недопустимо.