Сочетание биологического и вычислительного подхода к изучению белок-белковых взаимодействий (ИПП) между вирусным белком и белком хозяина с целью выявления и перепрофилирования лекарств для эффективного лечения COVID-19 и, возможно, других инфекций.
Обычные стратегии борьбы с вирусными инфекциями включают разработку противовирусных препаратов и вакцины. В нынешнем беспрецедентном кризисе мир сталкивается из-за Covid-19. вызвано SARS-CoV-2 вирус, результаты обоих вышеупомянутых подходов кажутся весьма далекими, чтобы принести какие-либо обнадеживающие результаты.
Недавно группа международных исследователей (1) приняла новый подход (основанный на том, как вирусы взаимодействуют с хозяевами) для «перенаправления» существующих лекарств, выявляя новые разрабатываемые лекарства, которые могут помочь эффективно бороться с инфекцией COVID-19. Чтобы понять, как SARS-CoV-2 взаимодействует с людьми, исследователи использовали комбинацию биологических и вычислительных методов для создания «карты» человеческих белков, с которыми вирусные белки взаимодействуют и используют для заражения людей. Исследователям удалось идентифицировать более 300 белков человека, которые взаимодействуют с 26 вирусными белками, использованными в исследовании (2). Следующим шагом было определить, какие из существующих и разрабатываемых лекарств могут быть «переориентированы»Для лечения инфекции COVID-19 путем воздействия на эти человеческие белки.
Исследование привело к идентификации двух классов лекарств, которые могут эффективно лечить и уменьшать заболевание COVID-19: ингибиторы трансляции белков, включая зотаифин и тернатин-4 / плитидепсин, и препараты, которые отвечают за модуляцию белков рецепторов Sigma1 и Sigma 2 внутри клетки, включая прогестерон, PB28, PD-144418, гидроксихлорохин, антипсихотические препараты галоперидол и клоперазин, сирамезин, антидепрессант и успокаивающее средство, а также антигистаминные препараты клемастин и клоперастин.
Из ингибиторов трансляции белков самый сильный противовирусный эффект in vitro против COVID-19 был отмечен у зотаифина, который в настоящее время проходит клинические испытания для лечения рака, и тернатина-4 / плитидепсина, который был одобрен FDA для лечения множественной миеломы.
Среди препаратов, которые модулируют рецепторы Sigma1 и Sigma2, антипсихотический галоперидол, используемый для лечения шизофрении, проявляет противовирусную активность против SARS-CoV-2. Два мощных антигистамина, клемастин и клоперастин, также проявили противовирусную активность, как и PB28. Противовирусный эффект PB28 был примерно в 20 раз выше, чем у гидроксихлорохина. С другой стороны, гидроксихлорохин показал, что помимо воздействия на рецепторы Sigma1 и -2, он также связывается с белком, известным как hERG, который регулирует электрическую активность сердца. Эти результаты могут помочь объяснить возможные риски, связанные с использованием гидроксихлорохина и его производных в качестве потенциального лечения COVID-19.
Хотя вышеупомянутые исследования in vitro дали многообещающие результаты, `` доказательство пудинга '' будет зависеть от того, как эти потенциальные молекулы лекарства будут проходить клинические испытания и вскоре приведут к одобренному лечению COVID-19. Уникальность исследования заключается в том, что оно расширяет наши знания о нашем базовом понимании того, как вирус взаимодействует с хозяином, что приводит к идентификации человеческих белков, взаимодействующих с вирусными белками, и раскрытию соединений, которые в противном случае не могли бы быть очевидными для изучения в вирусных условиях.
Эта информация, полученная в результате этого исследования, не только помогла ученым быстро определить перспективные лекарственные препараты для проведения клинических испытаний, но и может быть использована для понимания и прогнозирования эффекта от лечения, уже проводимого в клинике, а также может быть расширена для открытия новых лекарств в сравнении с другими. вирусные и невирусные заболевания.
Ссылки:
1. Институт Пастера, 2020. Выявление того, как SARS-COV-2 захватывает человеческие клетки; Указывает на препараты, способные бороться с COVID-19, и на препараты, способствующие его инфекционному росту. ПРЕСС-РЕЛИЗ Опубликовано 30 апреля 2020 г. Доступно онлайн по адресу https://www.pasteur.fr/en/research-journal/press-documents/revealing-how-sars-cov-2-hijacks-human-cells-points-drugs-potential-fight-covid-19-and-drug-aids-its Доступ 06 мая 2020 г.
2. Gordon, DE et al. 2020. Карта взаимодействия белков SARS-CoV-2 показывает цели для перепрофилирования лекарств. Природа (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2286-9
