2019-nCoV-2 вирус и SARS-CoV-2 – S гликопротеин – шип.
Вирус SARS-CoV-2 на своей оболочке имеет несколько белковых выростов. Один из них – S гликопротеин, условно шип, торчащий из оболочки вируса— белок, используя который «как ключ» он проникает в клетки. S от названия Spike, в переводе с английского – шип. Гликопротеин S оболочки SARS-CoV-2 имеет две составляющие единицы, названы S1 и S2. S1 связывает рецепторы на определенных клетках организма человека, а S2 осуществляет взаимодействие с мембраной клеток. И S1 и S2 могут быть важными для создания вакцин. Как любой протеин, шип имеет определенную последовательность, которая подвергается детальному изучению. Миру подарили 3D структуру этого S – гликопротеина ученые из американского Национального института аллергических и инфекционных заболеваний и Техасского университета. В мартовском выпуске журнала Science, в статье, посвященной коронавирусу, описывается это строение. S протеин SARS-CoV-2 важный компонент, который сам по себе может помочь в разработке вакцины. Собственные, вырабатываемые антитела организмом при внедрении вируса, скорее всего направлены против этого шипа. А для самого вируса S-белки служат главным инструментом для проникновения в клетки и дальнейшей собственной репликации. Коронавирус использует информационные биомолекулы для отправки и получения информации, чтобы проникать внутрь клеток.
Рецепторы АПФ-2 (ангиотензин-превращающего фермента-2) – первое место взаимодействия. Этот процесс между рецепторами АПФ-2 и 2019-nCoV 2 был раскрыт на аминокислотном уровне. Появилось понимание куда надо направлять антитела или небольшие молекулы (пептиды и полипептиды), чтобы создать вакцину. После связывания с рецепторами S-протеин меняет свою конформацию: до внедрения в клетку и заражения, имеет одну форму, а после изменяет ее. Изучить возможность связывания S протеина коронавируса подходящим по аминокислотной последовательности пептидом. Структура S шиловидного отростка SARS-CoV-2, так же у SARS-CoV и MERS-CoV одинаковая. Поэтому планируется создать поливалентный препарат, который может предотвратить репликацию коронавирусов. Так оказалось, что S – протеин идентичен протеину у возбудителя «атипичной пневмонии». Но часть S протеина SARS-CoV-2 связывающаяся с рецептором АПФ-2 имеет высокую аффинностью к рецептору, поэтому и контагиозность намного выше. Для разработки вакцины рассматривается возможность заблокировать пептидной последовательностью из аминокислот, созданной на основе модификации последовательности S-белка, чтобы коронавирус сам стал мишенью. Поскольку аминокислотная последовательность S – протеина известна, то подобрать пептид, соответствующий ей для их соединения можно.
Вторая мишень для коронавируса SARS-CoV-2 – полипептид CD147 на поверхности клеток. Эти «входные ворота» открыты китайскими учеными. CD147 для внедрения используют не только коронавирусы, но и малярийный плазмодий. Аминокислотная последовательность CD147 и ее соседних остатков высокоспецифичная. Имеет заряженный участок – глютаминовую кислоту. В другой статье, опубликованная группой исследователей из Университета Дели и Индийского института технологий говорится о выявленной идентичности определенных аминокислотных последовательностей S – шипа SARS-CoV-2 и ВИЧ 1. Они обнаружили в гликопротеине коронавируса четыре последовательности, которые есть у последнего коронавируса и не наблюдаются у предыдущих. Но самое интересное в том, что эти аминокислотные последовательности во вставках коронавируса идентичны аминокислотным остаткам двух важных структурных белков ВИЧ-1. Что требует повторного подтверждения и дальнейших изучений. И только при 3D-моделировании коронавируса стало понятно, что эти четыре аминокислотные последовательности встречаются вместе в пространственной структуре коронавируса и создают платформу для связывания с рецептором, с помощью которой коронавирус внедряется в клетки организма. И исследователи считают, что такое сходство скорее всего свидетельствует о не случайным происхождении вируса в природе, а о рукотворном
Человеческий геном содержит около шести «молчащих» генов тета-дефензинов (антимикробных пептидов) против ВИЧ, которые обладают антивирусной активностью. Но существует ещё и так называемый стоп-кодон. Он расположен близко к сигнальной последовательности, что мешает экспрессии этих «молчащих» генов. Стоп-кодон не дает «запустить» эти гены в работу. Эти гены в активном состоянии при внедрении вируса продуцируют тета-дефензины, которые приводят к быстрой элиминации ВИЧ из организма. Так же известны люди, не чувствительные к ВИЧ и есть работы, доказывающие, что у них эти шесть «молчащих» генов активны. На основании этого ранее проведен поиск формул тета-дефензинов для того, чтобы применять их для борьбы с ВИЧ у людей с неактивными генами, а таких большинство. Осталось только синтезировать эти тета-дефензины, создать из них библиотеку и протестировать в культуре клеток. Предварительная договоренность о тестировании с Московским городским центром профилактики и борьбы со СПИДом на культурах клеток есть. При получении положительных результатов тестирования выбрать из библиотеки самый эффективный пептид и искать финансирование на полноценные доклинические и клинические испытания. Над чем и работаю. Из всех тета-дефензинов выбраны формулы, проанализированы активные центры и на этом основании созданы формулы дефензинов (общая формула Х-Cys-Leu-Cys-Х-Х-Asp-Val-Х) из минимального количества аминокислот. Что позволит снизить себестоимость препарата в дальнейшем при его производстве. Есть научное основание надеяться, что этот же пептид ввиду идентичности определенных аминокислотных последовательностей S – шипа SARS-CoV-2 и ВИЧ 1 будет инактивировать и коронавирус.
Природные противовирусные, антимикробные или антибактериальные пептиды эволюционно созданы много веков назад в организме для борьбы с различными патогенами. В настоящий момент открыты их формулы, их надо использовать как противовирусные и антибактериальные компоненты, современные, лишенные привыкания к ним микроорганизмов и получать методом твердофазного синтеза. Для человека синтез собственных антимикробных пептидов чрезвычайно важен, несмотря, на то, что у человека имеется высокоразвитая иммунная система для защиты от внедрения микроорганизмов и восстановления целостности тканей. Пептиды постоянно продуцируются в обычном состоянии организма, создавая фоновые концентрации, а при воспалении или повреждении органов происходит всплеск их синтеза. Но, к сожалению, так бывает не всегда. Типичный пример «молчащие» гены тета-дефензинов. Поэтому одна из основных задач – синтез идентичных пептидов для борьбы с патогенами. С большим трудом верю (не верю), что коронавирус появился в чуть ли не на самом грязном рынке китайского города. Ну кушало местное население летучих мышей, других зверюшек, моллюсков, ело долгие десятилетия. Как раз у них и должен быть передаваемый из поколения в поколение стойкий иммунитет к подобным вирусам, переносимым этими продуктами питания. Ну да, вирус вроде сильно мутировал, но и перекрестный иммунитет никто не отменял. Ни коим образом не пропагандирую антисанитарию, но чем грязнее, тем выше иммунитет у местного населения. Много лет назад во Франции проходил конгресс «Убить кошку или купить кошку?». Где были работы, доказывающие, что кошки (шире – домашние питомцы), появившиеся в жизни ребенка с первых дней жизни, препятствуют развитию аллергических реакций, пуская иммунную систему ребенка по правильному пути и принося ему, для ознакомления, инфекционные агенты. А вот разбить пробирку в таком месте в китайском городе с биологической жидкостью со взвесью неизвестных доселе вирусных частиц вполне удобно, не доказуемо. В связи с этим вирусом возникает много вопросов. Но в тени этого вируса, под его прикрытием происходит много нехорошего как для экономики стран, так и для населения и его уровня жизни. Хотя в нашей стране и до этого наблюдалось катастрофическое обнищание населения, в самой богатой по полезным ископаемым стране земного шара. Возник вопрос – почему не рекомендуют интерферон альфа 2б, который обладает свойствами убивать разные вирусы, он вырабатывается в организме человека для защиты его от внедрения любых вирусов. В нашем веке – веке эпигенетики фармпрепараты рекомбинантного интерферона альфа 2 б для лечения вирусных заболеваний получили широкое распространение. Интерфероны альфа, бета, гамма – это белки – полипептиды, которые вырабатываются клетками организма в ответ на внедрение в организм различных патогенов, звено врожденного иммунитета. О каких вирусах говорим? Грипп (все разновидности), любые ОРВИ, энтеровирусная, цитомегаловирусная и папилломавирусная инфекция, герпес, хронические вирусные гепатиты В, С. Интерферону альфа практически все равно какой вирус убивать. Исключение составляет ВИЧ. В настоящее время изучены механизмы действия интерферона альфа, в том числе клеточные рецепторы и пути проведения внутриклеточного сигнала. Все интерфероны 1 типа, к которым относится и интерферон альфа 2б и интерферон бета 1 а, используют общий рецептор (IFNAR), появляющийся на многих линиях клеток организма. Интерферон – альфа имеет клетки – продуценты моноциты и В-лимфоциты, у интерферона – бета – это фибробласты и эпителиальные клетки, макрофаги.
Куба и биотехнологии. По данным Newsland: Куба протянула Италии помощь – врачей и лекарства, большую партию интерферона альфа-2б. Так значит лечит интерферон альфа 2б? Поскольку интерферон альфа обладает в начале терапии иммуномодулирующем действием, как и интерферон бета, его нельзя применять для лечения тяжелых форм течения заболевания с одышкой и респираторным синдромом. Оба интерферона умеют: подавлять синтез и разрушать РНК вируса, нарушать синтез белков вирусной оболочки, подавлять репликацию вируса. При начальных проявлениях заболевания без тяжелого респираторного синдрома он может быстро убить вирус и не допустить дальнейшего развития симптомов.Минздрав рекомендует интерферон бета 1а. Что умеет интерферон бета?
Интерферон бета 1а, являясь интерфероном 1 типа обладает иммуномодулирующим эффектом, противовирусной активностью и антипролиферативным (пролиферация – увеличение количества клеток путем деления и образования себе подобных, путем нарастания ткани) действием. В дальнейшем развитии заболевания интерферон бета 1а, благодаря своему эффекту подавлять деление и размножение клеток, может предотвратить развитие фиброза в легких. Самые частые нежелательные реакции, наблюдающиеся при лечении интерферонами альфа 2б и бета-1а, связаны с возникновением гриппоподобного синдрома. Озноб, повышение температуры, ломота в мышцах и суставах. Поэтому его можно применять только после нормализации температуры и без угрозы развития острого тяжелого респираторного синдрома. Поэтому назначение интерферонов альфа и бета возможно только врачом при индивидуальном подходе к каждому пациенту с учетом всей имеющейся симптоматики и оценке рисков. И не в коем случае не позволительно заниматься самолечением. Хочу немного остановится на лечении гепатитов В и С. Информация не в тему, но актуальная. В России производился инновационный препарат «Беталейкин», показавший эффективность в лечении самой тяжелой категории пациентов с хроническим вирусным гепатитом С, «неответчики» на традиционную терапию. Предлагаемый метод лечения гепатитов В и С (препараты «Беталейкин» и любой из производимый в России интерферон альфа 2б) был основан на механизмах «убирания» противодействия со стороны вирусов гепатитов В и С противовирусному эффекту интерферона альфа. ПЕГ интерферон альфа 2 б, совместно с рибавирином много лет являлся «золотым стандартом» в терапии хронических вирусных гепатитов В и С, пока не появились новые и дорогие препараты. Лечение которыми недоступно большинству пораженного населения. Появились и дешевые индийские дженерики, вот только эффективность у них не высокая. И только добавление к интерферону альфа недорогого по цене препарата «Беталейкин» позволяло повысить эффективность терапии до 85%, значительно сократить курс лечения и удешевить его. В корректном изложении, протеины вирусов гепатита стимулируют повышенную экспрессию фосфатазы PP2A, которая, действуя на передачу сигнала рецептора интерферона, запрещает противовирусный ответ. Конкретный механизм этого явления обусловлен тем, что вирус гепатита подавляет проведение активационного сигнала через систему Jak-STAT, вызывая усиление экспрессии внутриклеточной протеинфосфатазы 2А, которая блокирует транскрипционный фактор STAT1. Подавление вирусом сигналинга по указанному механизму – причина неэффективности у больных гепатитом С терапии любыми препаратами интерферона альфа 2б. А снимал это подавление сигналинга препарат «Беталейкин» и позволял быстро убрать вирус интерферону альфа 2б. С 2017 года препарат «Беталейкин», инновационный, российский препарат снят с производства. А препарат, по мимо лечения гепатитов, был разрешен к применению для лечения и профилактики лучевой болезни при получении высоких доз радиации. Должен быть рекомендован в качестве средства экстренной патогенетической терапии при аварийных облучениях человека. Отчеты, подтверждающие высокую эффективность препарата, есть. Разумно было оснастить людей “группы риска” – служащие в армии, военно – морском флоте, особенно личный состав подводных лодок, служащих Минатома, и др., а также иметь мобилизационных запас для мирного населения. Особенно хочу заметить, что препарат эффективен при применении как перед, так и после получения доз радиации, что его выгодно отличает от существующих препаратов подобной защиты. Изначально он вышел на рынок как средство профилактики и лечения токсической лейкопении при проведении комбинированной химиотерапии у онкологических пациентов с целью стимуляции и протекции лейкопоэза у больных злокачественными новообразованиями, позволяющий проводить полный курс химиотерапии. И этот препарат снят с производства. Вот такая у нас «Фарма 2020» и программа импортозамещение.
Экономические последствия эпидемии, будут колоссальными. Государству жизненно необходимо развивать биотехнологии в медицине и фармакологии, не на словах, а на деле. Сегодня выпустили вирус, а завтра возможна ядерная атака, а единственный в мире, инновационный, российский препарат для лечения и профилактики лучевой болезни, особенно профилактики, после получения больших доз радиации снят с производства.
Терехова Т.А.