SARS-CoV-2: Ахилесовата пета е в генома
Определени региони в генома на SARS-CoV-2 могат да бъдат определени като подходящи цели за бъдещи медикаменти. Това откриват сега учени от Гьоте университет Франкфурт и техните партньори от международния консорциум COVID-19-NMR. С помощта на специална база от данни за субстанции изследователите са идентифицирали множество малки молекули, които се свързат на специални места в генома на SARS-CoV-2. Тези участъци почти не се променят при различните мутации.
Когато клетката бъде поразена
Когато SARS-CoV-2 порази клетката, той вкарва своята наследствена информация в нея и я препрограмира така че да произвежда първоначално неговите протеини, а към края и вирусни частици. До този момент в търсенето на медикамент срещу SARS-CoV-2 учените се фокусираха основно върху вирусните протеини, чието блокиране обещава прекратяване на разпространението или поне неговото намаляване. Оказва се, че посягането на вирусният геном, дълга РНК молекула, може да спре или забави размножаването на вируса доколкото е възможно.
За вирусният геном
Важна първа стъпка за създаването на такъв нов клас SARS-CoV-2 медикамент са направили учените от консорциумът COVID-19-NMR, координирани от проф. Харалд Швалбе (Harald Schwalbe) от Института за органична химия и химична биология на Гьоте университет Франкфурт. Те са идентифицирали 15 къси участъка от генома на SARS-CoV-2, които са много еднакви при различни коронавируси и поради това се предполага, че имат регулаторни функции от съществено значение. През 2020 година тези участъци на генната информация също остават непроменени съществено от мутациите.
Опитите
Изследователите използват база данни със 768 субстанции с малки, химически прости молекули. Те реагират с 15-е РНК участъка. Резултатът е анализиран с помощта на ядрено-магнитен резонансен спектрометър. При ЯМР-спектоскопията молекулите първо биват маркирани с помощта на изотопи, след което се излагат на силно матнитно поле. С помощта на къси радиовълнови импулси атомните ядра се възбуждат и започват да излъчват честотен спектър, с помощта на който може да се определи молекулната структура и това какви връзки образува конкретна молекула.
По този начин учените, ръководени от проф. Швалбе успяват да открият 69 малки молекули, които се свързват с 13 от 15-е РНК сегмента. „Три от молекулите дори се свързваха специфично с един от участъците. По този начин ние успяхме да покажем, че геномът на SARS-CoV-2 е много подходяща цел ева структура за лекарства. С оглед на многобройните мутации такива РНК участъци, като откритите от нас, се явяват особено интересни за разработването на активни вещества. И тъй като вирусната РНК съставлява до две трети от общата РНК в заразена клетка, би трябвало да можем значително да нарушим репликацията на вируса с подходящи молекули“, казва проф. Харалд Швалбе. „Съответно изследователите вече са започнали проучвания на налични в търговската мрежа вещества, които са химически подобни на свързващите субстанции от библиотеката“.
За консорциумът COVID-19-NMR
Повече от 40 работни групи от 18 страни с повече от 230 учени изследват в консорциума COVID-19-NMR. Във Франкфурт от края на март 2020 година работят 45 докторанти и постдокторанти, частично на две смени за ден, 7 дни в седмицата.
Статията е превод на SARS-CoV-2: Achillesfersen im Viren-Erbgut – Aktuelles aus der Goethe-Universität Frankfurt (uni-frankfurt.de)
