Результаты сообщены сегодня, сентябрь. 9, по науке
В экспериментах ведущий кандидат против вируса, названный LCB1, соперничал с наиболее известными нейтрализующими антителами SARS-CoV-2 по своим защитным действиям. LCB1 в настоящее время исследуется на грызунах.
Коронавирусы усеяны так называемыми белками Spike. Они захватываются человеческими клетками, позволяя вирусу проникнуть в них и заразить их.
Разработка лекарств, которые препятствуют этому механизму проникновения, может привести к лечению или даже профилактике инфекции.
Исследователи Института дизайна белков Медицинской школы Вашингтонского университета использовали компьютеры для создания новых белков, которые прочно связываются с белком SARS-CoV-2 Spike и препятствуют его заражению клеток.
Начиная с января, на компьютере было разработано более двух миллионов кандидатов на связывание Spike-белков. Затем было произведено и испытано в лаборатории более 118000 штук.
«Хотя все еще необходимы обширные клинические испытания, мы считаем, что лучшие из этих компьютерных противовирусных препаратов являются весьма многообещающими», – сказал ведущий автор Лунсин Цао, научный сотрудник Института дизайна белков.
«Они, по-видимому, блокируют инфекцию SARS-CoV-2, по крайней мере так же хорошо, как и моноклональные антитела, но их гораздо проще производить и они гораздо более стабильны, что потенциально устраняет необходимость в охлаждении», – добавил он.
Исследователи создали противовирусные белки с помощью двух подходов. Во-первых, сегмент рецептора ACE2, с которым SARS-CoV-2 естественным образом связывается на поверхности клеток человека, был включен в серию небольших белковых каркасов.
Во-вторых, полностью синтетические белки были созданы с нуля. Последний метод позволил получить наиболее сильные противовирусные препараты, включая LCB1, который примерно в шесть раз более эффективен в пересчете на массу, чем наиболее эффективные моноклональные антитела, о которых сообщалось до сих пор.
Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сиэтле и Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи участвовал в этой работе.
«Наш успех в разработке высокоаффинных противовирусных белков с нуля является еще одним доказательством того, что компьютерный дизайн белков может быть использован для создания перспективных кандидатов в лекарственные препараты», – сказал старший автор и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза Дэвид Бейкер, профессор биохимии в Медицинской школе Университета штата Вашингтон. и глава Института дизайна белков. В 2019 году Бейкер выступил на TED с докладом о том, как дизайн белка можно использовать для остановки вирусов.
Чтобы подтвердить, что новые противовирусные белки прикреплены к белку Spike коронавируса, как и предполагалось, команда собрала снимки двух взаимодействующих молекул с помощью криоэлектронной микроскопии. Эти эксперименты были выполнены исследователями в лабораториях Дэвида Вислера, доцента биохимии Медицинской школы UW, и Майкла С. Даймонд, Герберт S. Гассера, профессор отделения инфекционных болезней Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Луи.
«Гиперстабильные мини-связки обеспечивают многообещающую отправную точку для новых терапевтических средств против SARS-CoV-2», – написала группа антивирусных исследователей в предварительном отпечатке своего исследования, – «и иллюстрируют мощь компьютерного дизайна белков для быстрого создания потенциальных терапевтических кандидатов против пандемических угроз."