Учени откриха инхибитори на SARS-CoV-2
Фармацевти от университета Бон: субстанции блокират ключов етап от размножаването на коронавируса.
Изследователски екип от фармацевти на университета Бон е открил две групи активни вещества, които могат да блокират възпроизвеждането на коронавируса SARS-CoV-2. Кандидатите за лекарства са способни да „изключат“ основния протеин на вируса, т. нар. основна протеаза. Изследването се основава на лабораторни опити. За разработката на медикаменти са необходими допълнителни сложни клинични проучвания. Резултатите са публикувани в журнала Angewandte Chemie.
© Volker Lannert/Uni Bonn
Как се случва?
Тъй като коронавирусът може да се размножава, на основната проетеаза се гледа като ключов ензим. Вирусът първо превежда своята РНК в дълга протеинова верига. След това вирусната протеаза започва да „нарязва“ тази дълга верига на малки парчета, от които се изграждат новите вирусни частици. „Основната протеаза е изключително обещаваща отправна точка за изследване на лекарствени средства срещу вируса“, казва проф. д-р Христа Е. Мюлер (Christa E. Müller) от фармацевтичния институт на университета Бон. „Бъде ли блокиран този ензим, размножаването на вируса в клетките на тялото спира“. Изследователката е част от трансдисциплинарната изследователска група „Живот и здраве“ на университета Бон.
Фармацевтичните химици проектират голям брой потенциални инхибитори, базирани на основната протеаза и на механизма чрез който работи важния за възпроизвеждането на вируса ензим. „Условие за един подходящ инхибитор е той да се свързва достатъчно плътно с основната протеаза и така да блокира нейния активен център“, казва проф. д-р Михаел Гючов (Michael Gütschow), който ръководи собствена работна група за такива инхибитори във Фармацевтичния институт на университета Бон.
Флуоресцентна система за тестване
Експерименталната фаза. Учените разработват нова тестова система за скрининг с висока производителност. Те предлагат на протеазата изходно вещество (субстрат), което е свързано с молекула-репортер. Когато протеазата разцепи каталитично тази връзка се появява флуоресцентно сияние. В случай че едновременно прилаганият инхибитор блокира активността на основната протеаза, не се стига до осветяване. „При повечето тестови връзки не наблюдаваме блокиране на ензима. В редки случаи на нашите широкообхватни тестове потискат флуоресценцията – това бяха очакваните попадения в търсене на инхибитори на вирусната протеаза“, казва Гючов.
Като дъвка върху каталитичния център
Два класа активни вещества след скрининга на изследователите са особено обещаващи и те биват допълнително синтезирани. Тези съединения се залепват за основната протеаза като дъвка и блокират решаващия каталитичен център като така възпроизвеждането на вируса не може повече да бъде подготвяно. „Някои от връзките дори имат допълнителен ефект“, докладва Мюлер. „Те инхибират освен това и човешки ензим, който помага на вируса да навлезе в клетките“.
© V. Namasivayam/Pharmazeutisches Institut/Uni Bonn
Участниците в проучването донасят голям опит в различни сфери. „Само благодарение на удивителната кооперация успяхме да проектираме подходящите кандидати за активни вещества, да ги синтезираме и да ги характеризираме биохимически“, казва Гючов. „Най-добрите активни вещества представят водещи структури за разработка на лекарства“, допълва Мюлер. Обширни клинични изпитания трябва обаче първо да докажат дали тези кандидати могат да инхибират размножаването на SARS-CoV-2 и в човешкото тяло, докладва Гючов.
Институции и финансиране
В допълнение към водещия университет в Бон участва и Институтът по вирусология и имунобиология към университета във Вюрцбург. За изследването са използвани средства от Фармацевтичния институт на университета в Бон.
Статията е превод на Forscher entdecken SARS-CoV-2-Hemmstoffe — Universität Bonn (uni-bonn.de)
Повече информация по темата (на английски) можете да откиете на: Julian Breidenbach, Carina Lemke, Thanigaimalai Pillaiyar, Laura Schäkel, Ghazl Al Hamwi, Miriam Diett, Robin Gedschold, Nina Geiger, Vittoria Lopez, Salahuddin Mirza, Vigneshwaran Namasivayam, Anke C. Schiedel, Katharina Sylvester, Dominik Thimm, Christin Vielmuth, Lan Phuong Vu, Maria Zyulina, Jochen Bodem, Michael Gütschow and Christa E. Müller: Targeting the Main Protease of SARS-CoV-2: From the Establishment of High Throughput Screening to the Design of Tailored Inhibitors, Angewandte Chemie, DOI: 10.1002/anie.202016961
