Как не допустить вирус в живую клетку

Голубые спирали пептида, блокирующие спайки-шпильки вирусной оболочки.

«COVID-19 становится угрозой глобального кризиса здравоохранения». Так начинается одна из статей солидного молекулярно-биологического ресурса BioRxiv. И это в какой-то мере так и есть, если не заглядывать в историю и не вспоминать Юстинианову чуму VI века в Константинополе и Черную смерть в Европе XIV века. Доподлинно неизвестно, что делали в Византии для борьбы с чумной йерсинией, названной в честь французского ученого XIX века Александра Йерсена, выделившего возбудителя чумы. А вот в Голландии через восемь веков устраивали крестные ходы, не особенно заморачиваясь при этом использованием защитных масок. И уж ни о какой самоизоляции в скученных европейских городах не могло быть и речи. Единственным спасением было бегство из городов.

Американская Администрация по контролю лекарственных средств (FDA) в срочном порядке разрешила использование пятиминутного теста компании Abbott Laboratories, основанной еще в ХIХ веке врачом Уолласом Абботтом в Чикаго. Созданная «машина» может проводить до 50 тыс. тестов в день, что крайне важно для страны, смертность от вируса в которой достигла 1,6%.

Журнал Nature тем временем пишет, что число жертв могло бы быть 40 млн, если бы не жесткие ограничительные меры в разных странах. Конкурирующее издание Science рассматривает возможность второй волны эпидемии в Китае. Тем временем Китай наращивает производство масок и медоборудования, а также расходных материалов на экспорт.

Одной из проблем, с которыми пришлось столкнуться врачам после прихода коронавируса, стала нехватка ресурсов, связанная с довольно быстрым развитием у пожилых пациентов легочной, или респираторной, недостаточности. С этим осложнением в виде RS – Respiratory Syndrome – пришлось столкнуться в 2003 году в Гонконге (SARS) и позже на Ближнем Востоке (MERS). Тогда из-за недостаточного развития иммунологии с причиной разобраться не удалось. К тому же быстрое затухание вспышек SARS и MERS вселило ложную надежду, что это не так уж и важно.

Сегодня клеточные биологи смотрят на проблему глубже и пристальнее, поскольку ее масштабы действительно угрожают глобальным кризисом и справиться с нею пока не удается, даже подгоняя к прибрежным городам – Лос-Анджелесу и Нью-Йорку – плавучие госпитали ВМС США. Кстати, именно в Нью-Йорке находится Колумбийский университет, где чуть более века назад работал выдающийся генетик Томас Морган, выпустивший в 1916 году книгу «Хромосомная теория наследственности». В ней он постулировал идею расположения в хромосомах особых участков, или генов, отвечающих за развитие того или иного признака, нарушаемого вследствие мутаций. Одна из них, возможно, привела к резкому обострению характера коронавируса, ставшего чрезвычайно контагиозным, то есть передающимся при контактах людей.

Карта США с «оспинами» инфицирования коронавирусом, фиксируемого Университетом Дж. Гопкинса в Балтиморе. Иллюстрации Physorg

Ученым приходится доставать из «загашников» прежние наработки, не получившие в свое время необходимой доработки. С другой стороны, нынешний уровень инструментального развития позволяет подходить к решению проблемы не только на молекулярном, но и атомарном уровне.

Сотрудники Массачусетского технологического института исходили из того, что белок спайков, или «шпилек» вирусной оболочки, взаимодействует с протеином клеточной мембраны АСЕ, который регулирует тонус сосудистых стенок. Идея заключалась в том, чтобы синтезировать пептид, который может блокировать участок связывания вирусного спайка с АСЕ. Зная аминокислотную последовательность АСЕ, с помощью автоматизированного быстротечного синтеза в течение полутора часов удается получить более 20 мг пептида, который надежно блокировал вирусные спайки.

Авторы исследования надеются, что этот пептид, препятствующий проникновению вируса в клетки альвеолярного эпителия, открывает новые возможности и перспективы в борьбе с COVID-19.