Вспышка SARS-CoV-2 показала, как остро миру нужны эффективные противовирусные препараты. Институт Пастера (Лилль, Франция) уже несколько лет ищет новый подход к борьбе с вирусами, в том числе и коронавирусами, используя уникальные свойства наночастиц.
Фото: Александр Миридонов, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Александр Миридонов, Коммерсантъ / купить фото
До сих пор непонятно, живое существо вирус или нет: самостоятельно, без того чтобы захватить генетический механизм хозяина, он не размножается, так что с технической точки зрения вирус — просто упаковка с РНК или ДНК. Нынешние противовирусные препараты не разрушают эти упаковки — эти небольшие молекулы блокируют репликацию вируса, ослабляя симптомы и снижая инфекционную нагрузку, пока (если вообще) иммунная система справляется с ними. Проблема в том, что вирусы полагаются на механизм репликации ДНК хозяина, и лекарств, которые действовали бы строго против конкретных вирусных белков, пока не найдено. В отсутствие специфических средств эффект достигается большими дозами противовирусных препаратов, что сильно повышает токсичность терапии.
Наномедицина исследует, как наночастицы могут решить эту проблему. Они действуют против вирусов на молекулярном уровне. Исследователи из Лилля делают ставку на углеродные квантовые точки (CQD), сферические наночастицы, которые меньше вируса размером, но их поверхность можно покрыть особыми молекулами, которые связывают белки, используемые вирусами для проникновения в клетки. Сферическая форма и крошечный размер CQD позволяют сделать эти связи чрезвычайно плотными, и вирусу просто нечем становится проникать в клетки хозяина.
Интересно, что ученые из Института Пастера с 2018 года работают с коронавирусами — правда, не с нынешним, а с одним из предыдущих, вызывавшим ближневосточный острый респираторный синдром (MERS, верблюжья болезнь). Он был гораздо опаснее нынешнего инфекционного агента SARS-CoV-19, смертность достигала трети зараженных! К счастью, MERS был не так заразен. Лилльские ученые покрыли CQD основаниями борной кислоты и добились значительного снижения проникновения вирусов в сравнении с контрольной группой. Все дело в специфических пептидах, которые связывают белки вируса.
Игору Мединцу, старшему научному сотруднику Военно-морской исследовательской лаборатории США, расположенной в Вашингтоне, округ Колумбия, нравится подход, предложенный французами. «Собрана огромная библиотека искусственных аминокислот, к ней легко получить доступ — и можно синтезировать пептиды практически любой функциональной группы, чтобы они связывали вирусные белки».
У CQD есть и еще одно достоинство: в отличие от большинства имеющихся противовирусных препаратов наночастицы гидрофильны, а следовательно, их очень легко доставить в нужное место организма. А в случае с легкими, которые особенно уязвимы для нового коронавируса, доставка вообще может быть элементарной — с помощью ингаляции!
Сейчас лилльские ученые пытаются упаковать CQD в липосомы, чтобы обеспечить доставку наночастиц прямо в клетки или даже в отдельные части клеток. Что касается метаболизма этих наночастиц, то опыты на мышах показывают, что они выводятся с мочой, а токсичность имеют небольшую.
Разумеется, от лабораторных испытаний до клинического применения — долгий путь. Одна из главных и сложнейших задач — обеспечение высокого качества препарата в больших партиях. А многофункциональность CQD может стать препятствием для быстрого их одобрения регулирующими органами.
По материалам https://www.chemistryworld.com/news/nanoparticle-antivirals-offer-new-way-to-fight-coronaviruses-but-therapy-is-still-in-its-infancy/4011798.article