Знайдено ефективне рішення в боротьбі з вірусами

Більшість бактеріальних інфекцій можна лікувати за допомогою антибіотиків, які відкриті кілька десятиліть тому, наприклад пеніциліном. Однак такі препарати не приносять користі проти вірусних інфекцій, включаючи грип, простуду і смертельні геморагічні лихоманки на кшталт Ебола.

Команда дослідників з лабораторії Лінкольна при Массачусетському технологічному інституті (MIT Lincoln Laboratory) розробила препарат, який може ідентифікувати клітини, заражені будь-яким типом вірусу, а потім убити ці клітини, щоб припинити інфекцію.

В статті , Опублікованій в журналі PLoS ONE, дослідники розповіли про тестування свого препарату, який був звернений проти 15 вірусів. Вчені виявили, що засіб виявився ефективним проти всіх вірусів, в тому числі риновірусів, що викликають застуду, проти грипу H1N1, шлункового грипу, вірусу поліомієліту, лихоманки денге і деяких інших видів геморагічної лихоманки.

Мішенню препарату є подвійна РНК, яка виробляється тільки в клітинах, заражених вірусами. «Теоретично вона повинна працювати проти всіх вірусів, - говорить Тодд Райдер (Todd Rider, на фото під заголовком), старший науковий співробітник хімічної лабораторії Лінкольна. - Оскільки технологія має широкий спектр дії, вона потенційно може бути використана і для боротьби зі спалахами нових вірусних інфекцій, таких як 2003 ТОРС (важкий гострий респіраторний синдром) ».

Ідея противірусної терапії широкого спектра прийшла до Райдер 11 років тому після розробки біосенсора CANARY (Cellular Analysis and Notification of Antigen Risks and Yields), який може швидко ідентифікувати хвороботворні мікроорганізми.

«Якщо ви виявили патогенні бактерії в навколишньому середовищу, то напевно зможете підібрати антибіотик, який може бути використаний для лікування того, хто заразився такого роду інфекцією. У той же час існує кілька видів лікування, якщо мова йде вірусному захворюванні », - додає дослідник.

Є кілька препаратів для боротьби з конкретними вірусами, такі як інгібітори протеаз, що використовуються для контролю ВІЛ-інфекції, але вони порівняно нечисленні і сприйнятливі до вірусних опорам.

Райдер черпав натхнення для свого терапевтичний засіб, який отримав назву DRACO (Double-stranded RNA Activated Caspase Oligomerizers), з системи захисту самих клітин.

Коли віруси заражають клітини, вони підпорядковують їх клітинні механізми в своїх цілях, тобто створюючи кілька копій вірусу. Під час цього процесу віруси створюють довгі нитки двухцепочечной РНК (дцРНК), які не зустрічається в людських клітинах, а також в клітинах тварин.

В рамках своєї природної захисту від вірусних інфекцій людські клітини виробляють білки, які чіпляються до дцРНК, таким чином даючи початок каскаду реакцій, які запобігають розмноженню вірусу всередині клітини. Проте багато вірусів можуть перехитрити цю систему, блокуючи один з кроків в даному каскаді реакцій.

Райдер вирішив об'єднати дцРНК-зв'язуючий білок з іншим білком, який викликає клітинний апоптоз (запрограмована самогубство клітини). Такий механізм запускається в клітці, наприклад, коли клітина визначає, що стає злоякісної. Тому коли один кінець DRACO зв'язується з дцРНК, це сигналізує іншого кінця DRACO ініціювати клітинне самогубство.

Поєднання цих двох елементів є відмінною ідеєю і вельми оригінальним підходом, - коментує Карла Кіркегаард (Karla Kirkegaard), професор мікробіології і імунології Стенфордського університету. «Віруси досить добре розвивають стійкість до різним методикам, які ми вживаємо в боротьбі з ними, але в цьому випадку важко уявити простий шлях до лікарської стійкості», - додає вона.

Кожен DRACO включає в себе спеціальні маркери, взяті з клітинних білків, які дозволяють перетнути бар'єр у вигляді клітинних мембран, будь то клітина людини або тварини. Однак якщо дсРНК не присутній в клітці, DRACO залишає її, залишаючи неушкодженою.

Зображення отримані з допомогою мікроскопа, показують, що DRACO успішно лікує вірусні інфекції. У наборі фотографій видно як риновіруси (вірус застуди) вбиває необроблені клітини людини (внизу зліва), в той час DRACO не маючи токсичності в неінфікованих клітинах (справа вгорі) і лікує інфіковані популяції клітин (внизу праворуч). Крім того, в правому наборі фотографій показаний вірус геморагічної лихоманки денге. Вірус вбиває необроблені клітини мавпи (внизу зліва), в той час DRACO не маючи токсичності в неінфікованих клітинах (справа вгорі) лікує інфіковані популяції клітин (внизу праворуч) (фото MIT).

Більшість тестів, представлених в даному дослідженні, були зроблені з використанням клітинних культур людини, а також тварин, культивованих в лабораторії, але дослідники перевірили роботу DRACO і на мишах, інфікованих вірусом грипу H1N1. DRACO повністю вилікував гризунів від інфекції. Тести також показали, що засіб саме по собі нетоксичний для мишей.

Дослідники в даний час тестують DRACO проти інших вірусів, що зустрічаються у мишей, і при цьому продовжують отримувати багатообіцяючі результати. Райдер повідомляє, що сподівається отримати дозволи для випробування технології на більших тварин і провести клінічні випробування на людині.

за матеріалами статті , Опублікованій в Science Daily.