В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Университета Миннесоты (University of Minnesota) обнаружили, что коронавирусы заражают людей, связываясь со специфическими белками, рецепторы, на поверхности клеток человека.
Материалы и методы обследования
В исследовании ученые впервые использовали рентгеновскую кристаллографию, «золотой стандарт» метода структурной биологии при атомном разрешении, для определения трехмерной структуры белка в вирусе SARS-CoV-2, который связывается с рецептором в организме человека.
Результаты научной работы
Автор исследования Фанг Ли (Fang Li) комментирует:
«Результаты исследования открыли новое понимание того, как SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID-19, связывается с рецептором в организме человека. Эти знания не только способствуют лучшему пониманию инфекционности вируса, но также проливают свет на его животное происхождение и предоставляют руководство по разработке вакцин и противовирусных препаратов».
Трехмерные изображения рентгеновской кристаллографии предоставили данные о том, как соединяются 2 белка.
Более конкретно, трехмерная структура показывает, что:
- по сравнению с вирусом, который вызвал вспышку атипичной пневмонии в 2002-2003 гг., SARS-CoV-2 разработал новые стратегии связывания с рецептором в организме человека;
- 2 родственных коронавируса, 1 из которых обнаружен у летучих мышей, а другой – у рептилий, могут напрямую связываться с тем же человеческим рецептором, что и SARS-CoV-2, что позволяет предположить, что SARS-CoV-2 происходит от летучих мышей, либо непосредственно, либо через рептилий в качестве промежуточного хозяина. Однако для заражения людей коронавирусу летучей мыши или рептилий нужно было пройти мутации, чтобы более эффективно связываться с рецептором в организме человека.
В ходе исследования были выявлены ключевые мутации, которые потенциально могли обеспечить передачу SARS-CoV-2 от животного к человеку.
Имея трехмерную структуру в руках, исследователи наметили важные ткани связывания с SARS-CoV-2, на которые должны воздействовать лекарственные средства на основе антител, предоставляя проект для разработки новых лекарственных препаратов на основе антител, которые специально нацелены на эти ткани. Если новое лекарственное средство на основе антител может связываться с этими клетки вируса более сильно, чем рецептор. Препарат блокирует вирус, что делает его потенциально эффективным средством лечения вирусных инфекций. Эти клетки также полезны для разработки вакцин, поскольку вакцины, помогут индуцировать выработку антител в организме человека, что может предотвратить будущие вирусные инфекции.
Ученые планируют использовать структурную информацию из этого исследования для разработки лекарственных препаратов и вакцин на основе антител, которые специально нацелены на связывание SARS-CoV-2 с рецептором в организме человека.
Авторы другого исследования заявили, что меры социального дистанцирования в комбинации эффективны против распространения COVID-19.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
