Новаторское доклиническое исследование показывает, как направленное воздействие на фермент вируса с помощью нового препарата может предотвратить осложнения длительной коронавирусной инфекции, давая надежду миллионам людей и мощный инструмент для будущих коронавирусных угроз.
Более 77 миллионов человек во всем мире испытывают продолжительные симптомы после выздоровления от коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), однако эффективная и надежная профилактика длительной коронавирусной болезни по-прежнему не найдена.
В недавнем доклиническом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, группа исследователей из Австралии изучила новое противовирусное соединение, которое может предотвратить эти долгосрочные последствия длительного COVID-19. Это новое противовирусное соединение, нацеленное на вирусный фермент папаиноподобную протеазу (PLpro), потенциально может стать кандидатом для первого прямого лечения длинного COVID-19, давая надежду миллионам людей, чья повседневная жизнь зависит от этого заболевания.
Длительный COVID
Коронавирус SARS-CoV-2 инфицировал сотни миллионов людей по всему миру, и последствия этого заболевания выходят далеко за рамки первоначальной болезни. Многие люди, выздоровевшие от легкой формы инфекции, продолжают страдать от длительных симптомов, таких как усталость, туман в голове, проблемы с легкими и сердцем. Это состояние известно как длительный COVID, от которого страдает примерно каждый третий не госпитализированный пациент.
Хотя вакцины и современные противовирусные препараты снижают уровень тяжелой болезни и смертности, они не защищают от этих сохраняющихся симптомов. Большинство существующих методов лечения направлены на основную протеазу вируса (Mpro), однако другой вирусный фермент, PLpro, также играет важную роль в вирусной репликации и подавлении иммунного ответа. Несмотря на это, PLpro остается недостаточно используемой лекарственной мишенью.
Чтобы разработать новое противовирусное средство, нацеленное на фермент PLpro вируса SARS-CoV-2, исследователи проверили более 400 000 малых молекул с помощью высокопроизводительного анализа, предназначенного для выявления активности PLpro. Было выявлено 16 перспективных соединений, которые затем были проверены с помощью поверхностного плазмонного резонанса для оценки связывания и селективности.
Команда усовершенствовала наиболее перспективного препарата WEHI-P1, изменив его химическую структуру, чтобы создать соединение WEHI-P4, которое показало сильную активность в лабораторных биохимических, клеточных и противовирусных испытаниях. Ученые определили механизм связывания этого соединения с помощью рентгеновской кристаллографии и обнаружили, что оно задействует новый связывающий карман на PLpro, который не используется существующими препаратами.
Дальнейшие структурные усовершенствования привели к созданию WEHI-P8, который продемонстрировал благоприятные лекарственные свойства, включая мощное ингибирование PLpro, хорошую биодоступность и минимальное взаимодействие с ферментами человека, которое могло бы вызвать побочные эффекты.
Затем исследователи протестировали WEHI-P8 в доклинических мышиных моделях COVID-19 В исследование также были включены поведенческие оценки и анализ тканей для оценки когнитивных функций и органоспецифических патологий после восстановления от инфекции.
Исследование показало, что воздействие на вирусный фермент PLpro с помощью нового соединения WEHI-P8 значительно снижает выраженность острых и долгосрочных симптомов COVID-19 в доклинических моделях. У мышей, инфицированных SARS-CoV-2, лечение WEHI-P8 снизило вирусную нагрузку, предотвратило потерю веса и уменьшило воспаление легких.
По сравнению со стандартным лечением, WEHI-P8 был более эффективен в снижении инфильтрации иммунных клеток и выработки цитокинов, даже без необходимости использования вспомогательного препарата, такого как ритонавир.
Лечение с помощью WEHI-P8 значительно уменьшило последствия болезни. У мышей, получавших лечение, улучшилось состояние легочной ткани, снизились маркеры воспаления в мозге и улучшились показатели в тестах на память. Примечательно, что самки мышей, у которых симптомы проявлялись сильнее, хорошо реагировали на лечение, что отражает половые различия, которые также наблюдались в длительных случаях COVID у людей.
Новое противовирусное соединение также продемонстрировало перекрестную реактивность с другими коронавирусами, что говорит о возможности его использования в случае будущих вспышек.
Доктор Марсель Доерфлингер (Marcel Doerflinger), один из ведущих авторов данного исследования и руководитель одной из лабораторий, входящих в состав исследовательской группы, заявил: «Наши доклинические исследования позволили добиться того, чего до сих пор не удалось сделать ни одному из одобренных в настоящее время методов лечения – предотвратить у мышей наиболее изнурительные симптомы длительного COVID».
Пожалуйста, оцените работу МедТур