Пояснення: як коронавірус атакує, крок за кроком

Це все ще «новий» коронавірус, який викликає COVID-19, але нова картина дала дослідникам підказки щодо того, як на нього боротися. Подивіться на його структуру, як він заражає та поведінку, яку вчені сподіваються заблокувати

Поверхня SARS-CoV2 з виділеною шипоподібною білковою молекулою. (Джерело: Інститут Макса Планка)

У пошуках лікування від захворювання COVID-19 дослідники орієнтувалися на конкретну поведінку нового коронавірусу (SARS-CoV2), який викликає захворювання. Хоча сам вірус все ще вивчається, пошуки лікування ґрунтуються на тому, що відомо про те, як він заражає людей.

Отже, як коронавірус заразить когось?

Воно починається зі піка, який дає назву коронавірусам. Коронавірус оточений зовнішнім жировим шаром (оболонкою), а на поверхні цього шару знаходиться корона (корона) шипів з білка.

На поверхні клітин людини знаходиться фермент під назвою ACE2, який діє як рецептор, що дозволяє SARS-CoV2 почати атаку. Спайковий білок вірусу зв’язується з рецептором, потім зливається з поверхнею клітини і вивільняє свій генетичний матеріал (РНК у випадку SARS-CoV2) у клітину. Коронавірус, який викликає SARS, називається SARS-CoV, використовує той самий рецептор ACE2 для проникнення в клітину.

Потрапляючи всередину, вірус реплікується за допомогою молекулярного механізму клітини. Усі ці стадії включають різні взаємодії між білками вірусу та білками людини. Будь-яке лікування, яке розробляється або досліджується, намагатиметься пригнічувати ці дії на тому чи іншому етапі.

Яке лікування конкретно намагається пригнічувати яку діяльність?

Випробування Солідарності, ініціатива Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), яка включає Індію, досліджує чотири лінії лікування з використанням існуючих ліків. Окремо різні дослідницькі установи вивчають функціонування вірусу в надії, що знання призведуть до перепрофілювання існуючих ліків або розробки нових.

Експерименти «Солідарності» намагаються з’ясувати, чи можна пригнічувати активність вірусу:

На етапі прийому: Це і є мішенню випробувань з комбінацією протималярійних препаратів хлорохіну і гідроксихлорохін . Частково надії випливають із дослідження 2005 року в журналі Virology Journal, яке вивчало роль хлорохіну проти вірусу SARS. Було виявлено, що хлорохін запобігає здатності цього вірусу приєднуватися до рецепторів ACE2. Однак, оскільки хлорохін викликає серйозні побічні ефекти, поточні випробування проводяться з комбінацією з його менш токсичним похідним гідроксихлорохіном.

Express Explained тепер у Telegram. Натисніть тут, щоб приєднатися до нашого каналу (@ieexplained) і будьте в курсі останніх новин

Вплив цих двох препаратів на SARS-CoV2 досі вивчають у всьому світі.

На етапі входження в клітинку: Комбінація хлорохін-гідроксихлорохін знову вступає в дію. Багато вірусів проникають в клітину, підкислюючи відсіки в мембрані на поверхні клітини, а потім порушуючи саму мембрану. Коли хлорохін і гідроксихлорохін потрапляють у відсік, він втрачає частину своєї кислотності; Мета випробувань – перешкодити поширенню вірусу на цьому етапі.

На стадії реплікації: Низка випробувань розглядає перешкоджання реплікації на ключовому етапі, під час якого вірус використовує ферменти для розщеплення білків, що призводить до ланцюга нових вірусів. Наприклад, відомо, що препарат лопінавір пригнічує фермент, що використовується ВІЛ для розщеплення білків, але оскільки сам лопінавір має тенденцію руйнуватися в організмі людини, його використовують у поєднанні з ритонавіром, що дозволяє йому зберігатися довше. Одна група досліджень Solidarity розглядає цю комбінацію препаратів проти ВІЛ, а інша досліджує лопінавір-ритонавір у поєднанні з інтерфероном-бета, молекулою, яка регулює запалення в організмі.

Потрапляючи всередину, вірус реплікується за допомогою молекулярного механізму клітини. (AP Photo)

Випробування препарату «Солідарність» з препаратом ремдезивір, спочатку створеним для боротьби з вірусом Ебола, будуть спрямовані на пригнічення нового коронавірусу, націлюючись на дію ключового ферменту, який сприяє його розмноженню. Попередні дослідження показали, що він ефективний у тварин, інфікованих коронавірусами SARS та MERS. Цього року дослідження, опубліковане в Cell Research, повідомляє, що комбінація хлорохіну та ремдезивіру може перешкоджати реплікації SARS-CoV2 в культивованих клітинах.

Що розглядають інші дослідження?

Деякі дослідження розглядають структуру вірусу, а інші досліджують його поведінку як потенційну мішень для майбутніх ліків. Наприклад:

Структура: В Інституті Макса Планка в Німеччині дослідники визначили шипоподібний білок не тільки як найгострішу зброю вірусу, але і як його ахіллесову п’яту. Антитіла можуть розпізнавати шипковий білок, зв’язуватися з ним і позначати його як мішень для імунних клітин. Однак вірус також має цукрову оболонку, яка приховує частини його білків-шипів від імунних клітин.

Тому дослідники аналізують цукровий щит і намагаються обчислити, як білки-шипи рухаються по поверхні вірусу і як вони змінюють свою форму. Використовуючи суперкомп’ютери, дослідники сподіваються визначити сайти зв’язування антитіл і планують порівняти їх зі зв’язуючими властивостями існуючих ліків і таким чином визначити інгредієнти, які можуть блокувати шиповий білок. Звичайно, перепрофілювання ліків, які вже є на ринку, набагато швидше, ніж знаходити нові активні інгредієнти та тестувати їх у тривалих клінічних випробуваннях, сказав Герхард Хаммер, директор Інституту біофізики Макса Планка.

Експерти пояснюють: чому важливо приховати літніх і вразливих людей

Деякі дослідження розглядають структуру вірусу, а інші досліджують його поведінку як потенційну мішень для майбутніх ліків.

Поведінка: У дослідженні минулого тижня в Journal of Clinical Medicine дослідники з університетів Болоньї та Катандзаро (Італія) нанесли карту взаємодії між білками вірусу та білками людини. Коли вірус атакує, організм реагує активацією певних білків і дезактивацією інших, щоб перешкодити цьому. У той же час в організмі є й інші механізми, які використовує вірус. Це те, що дослідники нанесли на карту, визначивши конкретні білки.

Ця цінна інформація про вплив нового коронавірусу на білки людських клітин може виявитися фундаментальною для перенаправлення розвитку медикаментозної терапії, оскільки звичайні противірусні методи лікування, здається, є невдалими, сказав провідний автор Федеріко М Джорджі з Університету Болоньї. заява.

Крім випробувань «Солідарності», чи існують дослідження щодо конкретних препаратів?

Час від часу з’являються звіти. Минулого тижня в журналі Nature міжнародне співробітництво під керівництвом дослідників з Шанхайського технічного університету повідомило про шість можливих кандидатів на ліки, яких вони виявили після тестування понад 10 000 сполук. Проект спрямований на основний фермент SARS-CoV2 для розщеплення білків, Mpro, який відіграє ключову роль у посередництві реплікації вірусу. Дослідники додавали ліки безпосередньо до ферменту або до клітинних культур, що вирощують вірус, оцінюючи, скільки кожної сполуки потрібно для зупинки ферменту. Вони повідомили, що шість препаратів виявилися ефективними.

Ось короткий посібник із коронавірусу від Express Explained, щоб тримати вас в курсі: Що може викликати рецидив у пацієнта з COVID-19 після одужання? | Карантин через COVID-19 очистив повітря, але це може бути не гарною новиною. Ось чому | Чи може альтернативна медицина працювати проти коронавірусу? | Підготовлено п’ятихвилинний тест на COVID-19, Індія також може його отримати | Як Індія зміцнює оборону під час карантину | Чому лише частина тих, хто хворіє на коронавірус, гостро страждає | Як медичні працівники захищаються від зараження? | Що потрібно для облаштування ізоляторів?

Поділіться Зі Своїми Друзями: