Пресс-тур, в ходе которого журналисты познакомились с некоторыми биомедицинскими исследованиями ученых, прошел в День российской науки в Красноярском научном центре СО РАН. Ученые рассказали, как современные молекулярные технологии помогают бороться с коронавирусом.
Темой аптамеров – «молекул-поводырей», которые представляют собой искусственные одноцепочечные последовательности ДНК или РНК, – красноярские ученые занимаются давно, наша газета не раз об этом рассказывала. С помощью аптамеров они создают новые «цифровые» лекарства от разных болезней.
Сейчас эти чудо-молекулы ученые пытаются заставить бороться с коронавирусом.
Они разработали новую методику создания аптамеров для определения или «обезвреживания» вирусов. С ее помощью создан новый 31-мерный ДНК-аптамер к шиповидному белку этого зловредного вируса.
Над проектом работала международная группа исследователей из России, Финляндии, Италии, Китая, Тайваня и Красноярского научного центра СО РАН. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemistry-A European Journal.
Мы находимся в одной из лабораторий Красноярского института физики им. Л. В. Киренского. На большом экране – анимированная модель коронавируса и молекулы-аптамера, которая цепляется к вирусу, чтобы блокировать его и не дать попасть в клетку.
Старший научный сотрудник Феликс Томилин, кандидат химических наук, один из разработчиков нового лекарства, объясняет журналистам на пальцах и показывает на экране, как оно работает:
– У коронавируса есть такие «хвосты». Он ими цепляется за наши клетки и проникает внутрь. Мы делаем молекулы-аптамеры и проверяем, как они сцепляются с этими коронавирусными «хвостами». Если хорошо – значит, лекарство рабочее. Дальше его можно будет тестировать на живых объектах. Если плохо, значит, надо подбирать новую конфигурацию молекул…
Ученый рассказывает про спайк-белок, про то, как оцифровывается модель ДНК, как с ней работают. Вспоминает, как начинался проект:
– В конце 19-го – начале 20-го года нам позвонили коллеги из Японии: «Давайте сделаем такую работу: аптамеры, коронавирус… Понятно, что пандемия эта в марте уже схлынет, но пусть работа у нас будет…»
Мы тогда еще не знали, что это все надолго. Но в итоге такие лекарства синтезировали и проверили их эффективность. Да, на компьютере это возможно. Это мы сделали за месяц-два еще в 20-м году.
Кстати, когда вам по телевизору говорят, что нельзя создать за такой короткий срок новое лекарство, на это, мол, десятилетия уходят… Не верьте! Вполне можно. Другая проблема в том, что на медицинские испытания и проверки уходит много времени.
Аптамеры, говорят ученые, можно сконструировать так, чтобы они соединялись с белками-мишенями с высокой специфичностью и силой.
Полина Артюшенко, старший научный сотрудник лаборатории цифровых управляемых лекарств и тераностики КНЦ СО РАН за работой
Такие молекулы являются многообещающими для обнаружения SARS CoV-2 и блокирования его вирусной активности. Механизм их взаимодействия с мишенью аналогичен механизму антител.
– Селекция аптамеров – сложный и трудоемкий процесс. Его можно упростить, сочетая вычисления и эксперименты. Мы разработали надежную технологию дизайна аптамера. Ее преимущество – в использовании мощности суперкомпьютера для быстрого конструирования молекул, блокирующих инфицирование вирусами. Это поможет быстро и своевременно реагировать на потенциальные новые вирусы, – рассказала Анна Кичкайло, доктор биологических наук, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН, руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий КрасГМУ.
– Если использовать наши методики создания аптамеров, то в дальнейшем на их основе можно создавать диагностические и терапевтические средства для других вирусов семейства коронавирусов или их мутировавших вариантов.
