Гриб — ок: в плесени нашли вещества, убивающие SARS-CoV-2
В плесневых грибах рода Aspergillus содержатся вещества, способные останавливать размножение и функционирование SARS-CoV-2, установили российские ученые совместно с зарубежными коллегами. По предварительным расчетам, препарат на основе этих соединений будет обладать сильным противовирусным действием и при этом будет менее токсичен, чем существующие лекарства. Хотя в обычных условиях этот грибок способен вызывать у людей смертельно опасные микозы, шансов на заражение от нового препарата нет — выделенные вещества не способны к распространению в организме человека, подчеркнули ученые.
И грибок, и лекарство
Поиск лекарства от коронавируса остается главной медицинской проблемой последнего года. Группа ученых из Южно-Уральского государственного университета (вуза — участника проекта «5-100»), Федерального сельского университета Пернамбуку (Бразилия), Университета Амити, Университета Дели (оба — Индия), Университета Квазулу-Натал (ЮАР) занимается перепрофилированием лекарств и проверкой перспективных соединений против двух ферментов SARS-CoV-2: основной протеазы (играет ключевую роль в клеточном проникновении вируса) и РНК-зависимой РНК-полимеразы (осуществляет синтез молекул РНК). В рамках проекта уже рассмотрены все 24,6 тыс. природных веществ из базы данных Natural Products Atlas, сообщил «Известиям» начальник Научно-исследовательской лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств ЮУрГУ Владимир Потёмкин. Ученые отобрали пять соединений, способных в определенных концентрациях оказывать противовирусное действие. Большинство из них были выделены из плесени, которая вызывает у людей смертельное заболевание — аспергиллез.
— Мы исследовали плесневые грибы Aspergillus, которые являются натуральным продуктом. Это те же грибы, которые вызывают поражение легких. Однако никаких шансов на микоз при употреблении лекарства нет. Это низколемокулярные соединения, всего лишь выделенные из плесени. Размножаться они не умеют, — отметил Владимир Потёмкин.
По словам ученого, сейчас используется множество лекарственных средств, выделенных из плесневых грибов. Тот же пенициллин, который произвел революцию в антибиотиках. Если же говорить о молекулярном механизме действия веществ из грибов Aspergillus, то он следующий: лекарственное средство образует комплекс с протеазой (отвечает за разложение белков и питание коронавируса) и РНК-репликазой (отвечает за размножение и привыкание к организму хозяина) и блокирует их активность.
Природная аптека
Изученные соединения могут бороться с вирусами, но в малых дозах не оказывают должного влияния, говорят исследователи. В ЮУрГУ рассчитали концентрацию вещества для борьбы с коронавирусом. Теперь команде исследователей предстоит проверить прогноз в Университете Дели in vitro, то есть на культурах ферментов, в частности протеазы и РНК-репликазы. В Университете Пернамбуку рассмотрят влияние концентрированных веществ на инфицированных животных.
— Как только будут получены финальные результаты этих исследований, наша команда готова приступить к модифицированию спрогнозированных лекарственных средств. Ведь даже существующее лекарство от COVID-19 можно заменить более активным, менее токсичным и с меньшим периодом действия, — сказал Владимир Потёмкин.
Также в рамках проекта ученые рассмотрели возможность использования натуральных продуктов микробного происхождения против SARS-CoV-2. В этом случае мишенью стала 3ClPro — основная протеаза — фермент, имеющий решающее значение для размножения вирусов. Если остановить выполнение этой функции, то процесс размножения и созревания будет ингибирован, сообщил «Известиям» сотрудник Научно-исследовательской лаборатории компьютерного моделирования лекарственных средств ЮУрГУ Юрица Новак.
— Мы протестировали более 2 тыс. природных соединений, для этого использовались современные вычислительные методы. Было идентифицировано восемь наиболее эффективных молекул, одна — из рода Streptomyces Actinobacteria (доминантный тип бактерий, которые могут быть как наземными, так и водными обитателями. — «Известия»). Были проведены детальные молекулярно-динамические исследования комплексов фермент-ингибитор. Мы предложили альтернативный механизм, который может открыть дверь для разработки нового поколения препаратов против СOVID-19, — отметил специалист.
От хлеба до препарата
Дальнейшая оптимизация молекул, которую предложил коллектив уральских ученых, может привести к созданию эффективных лекарств против SARS-CoV-2 с меньшими побочными эффектами, так как используются вещества природного происхождения. Теперь у команды есть два года, чтобы продемонстрировать результат. Такое условие поставлено в рамках гранта стран — участниц БРИКС, выделенного ученым для создания эффективного лекарства от коронавируса. Объем финансирования проекта составит 5 млн рублей ежегодно, это поможет провести все необходимые испытания и использовать результаты исследования в практической медицине, сообщили ученые.
Что касается плесени, то совершенно неправильно думать о грибах только как о возбудителях опасных заболеваний, сказал «Известиям» заведующий кафедрой клинической микологии, аллергологии и иммунологии СЗГМУ им. И.И. Мечникова Николай Климко.
— Без грибов на Земле жизнь в ее нынешнем виде была бы невозможна, поскольку микроскопические грибы перерабатывают весь мертвый органический материал. Грибы позволили создать «библейские» продукты — хлеб и вино. И конечно, грибы — это источник многих лекарственных средств, в том числе антибактериальных, противогрибковых и противовирусных. Насколько этот новый противовирусный препарат будет эффективен и безопасен, покажут доклинические и клинические исследования, — сказал эксперт.
Также коллектив изучает уже существующие лекарственные средства, которые можно перепрофилировать для лечения коронавируса. Восемь препаратов из базы DrugBank (мировой базы данных уже используемых в медицинской практике веществ, рассмотрены все 13,6 тыс. соединений) и одобренных FDA (Food and Drugs Administration, Управление по санитарному контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) сейчас изучают индийские и бразильские ученые. Среди них — лекарства от лейкемии, лимфомы, мигрени и других болезней. Этот проект отметили на конкурсе, проводимом организациями — участницами рамочной программы БРИКС в сфере науки, технологий и инноваций и Российским фондом фундаментальных исследований.
