Коли цукор – на користь: дослідники знайшли молекулу, що вбиває віруси

Цілий вірус до застосування циклодекстрину (зліва) та зі зруйнованою оболонкою після (справа). Джерело: Манчестерський університет.

Міжнародна команда дослідників розробила антивірусний препарат на основі цукру, що володіє широким спектром дії та має низьку токсичність для людини. Він продемонстрував ефективність зокрема щодо таких збудників, як вірус герпесу, вірус гепатиту С, вірусів респіраторних інфекцій та навіть ВІЛ. Вчені припускають, що новий препарат також може бути ефективним для лікування коронавірусної інфекції.

Антивірусна дилема

Для багатьох хвороб, збудниками яких стають віруси, у нас немає лікування. Ми можемо лише боротися з певними симптомами хвороби та допомогти організму дати їй відсіч самостійно. На відміну від бактерій, з якими ми можемо боротися великою кількістю антибіотиків, віруси почуваються значно більш вільно у наших тілах, оскільки ефективних ліків проти них небагато.

Більшість лікарських засобів ведуть бій з вірусом зсередини клітин, намагаючись придушити процес розмноження збудника. Такий механізм не завжди виявляється найкращим вибором, адже потрібно також знайти оптимальний шлях доставлення ліків в клітину. Крім того, цей метод може супроводжуватись виникненням небажаних побічних ефектів.

Часто ці препарати є ефективними лише з конкретними видами збудника, який до того ж може раптово мутувати (а віруси у цьому справжні майстри) та перестати реагувати на лікування. Речовини, що працюють схожим чином, мають вірустатичну дію.

Інший тип антивірусних препаратів, що знищує чи дезактивує вірус поза клітиною безпосередньо контактуючи із ним, володіє віруцидною дією. Такий ефект має, наприклад, спирт. Хоч такі засоби зазвичай і спроможні ліквідувати велике число різних видів збудників, з ними теж не все просто, бо відомі сьогодні ефективні речовини є досить токсичними, тому не підходять для безпечного використання людиною.

Але тепер команда вчених під керівництвом професора Семюеля Джонса із Манчестерського університету оголосила, що знайшла можливе розв’язання проблеми. Вони спробували модифікувати молекулу цукру таким чином, щоб вона могла знищувати широкий спектр вірусів і до того ж не завдавати шкоди організму людини.

Новий погляд на поширену сполуку

Діюча речовина носить назву циклодекстрин, і по суті, є похідною глюкози – простого вуглевода, вкрай важливого джерела енергії для живих організмів – в якій залишки глюкози об’єднуються у кільцеву структуру.

Три основні типи циклодекстринів: α-циклодекстрин (із 6 залишками глюкози), β-циклодекстрин (із 7 залишками глюкози), γ-циклодекстрин (із 8 залишками глюкози). Джерело: Wikipedia.

Вчені модифікували молекули циклодекстрину сульфоновими кислотами – такий самий метод вони використали для модифікації наночастинок золота у попередній своїй науковій роботі. Тоді вдосконалена ними речовина теж проявила противірусну дію, однак через те, що вплив наночастинок золота на організм людини невідомий достеменно, дослідники вирішили знайти йому заміну.

“Переваги циклодекстринів численні: вони навіть більш біосумісні, ніж золото, і простіші у використанні. Вони також не запускають механізм виникнення резистентності та не є токсичними”,

– пояснює Семюель Джонс.

Взагалі, ці сполуки вже досліджувалася вченими. Довгий час їх використовують у біотехнології, медицині та багатьох інших галузях. Але тільки зараз науковці звернули увагу на їх можливе використання у боротьбі з вірусами.

“Циклодекстрини вже зараз широко застосовуються, особливо в харчовій промисловості, що полегшить просування на фармацевтичному ринку”,

– зазначає Валерія Каньо з Женевського університету, співавтор наукової роботи.

Обманути й знищити

Щоб проникнути в клітину-господаря будь-який вірус повинен спочатку зачепитися за відповідні рецептори на її поверхні. Саме на цьому етапі в гру і вступає новий антивірусний циклодекстрин. Молекулярні модифікації, внесені науковцями, дозволили молекулі вуглевода зімітувати аналогічні молекули на поверхні клітини, тому ошуканий вірус намагатиметься приєднатися до них. Та щойно йому це вдасться, препарат почне руйнування його оболонки, відтак вірус гине.

Ефективність підтвердили лабораторно, спочатку на культурі тканин, а потім на живих мишах. Циклодекстрин однаково успішно знищував і вірус герпесу (зокрема нечутливий до ацикловіру), і пневмовіруси, що викликають різного роду респіраторні інфекції, і ентеровіруси, що відомі своєю живучістю у зовнішньому середовищі, і вірус гепатиту С, та показав здатність завадити проникненню вірусу імунодефіциту у клітини.

Важливо, що віруцидний ефект досягався вже за малих концентрацій, але навіть при кількаразовому перебільшенні мінімально ефективної дози препарат не наносив шкоди клітинам. Хоча поки що це стосується лише місцевого використання препарату, наприклад, у вигляді спрею, гелів або кремів. Дослідники наголошують, що потрібно провести більше досліджень, щоб зрозуміти, чи так само доцільно буде використовувати сполуку для лікування системних інфекцій.

Схоже, чекати доведеться не так вже й довго, тому що науковці вже запатентували нову молекулу і навіть вже створена окрема компанія, що займатиметься вивченням цієї речовини. Автори вважають, що їхній винахід може мати дійсно глобальний вплив і не відкидають можливість того, що циклодекстрини можуть бути ефективними й проти Covid-19.

Science Advances (2020), doi: 10.1126/sciadv.aax9318

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

49 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також
Далі

Як батьки впливають на нащадків? Дослідники відкрили новий механізм в хробаків

Дослідники з Університету Нью-Йорка дослідили новий механізм впливу батьківських організмів на нащадків. Пов’язаний з генетикою, цей механізм сильно…