Разработанные антивирусные белки ингибируют SARS-CoV-2 в лаборатории
Представление художников о том, как небольшие синтетические белки, созданные с нуля из компьютерных разработок, могут иметь противовирусный эффект, связываясь с белками Spike на SARS-CoV-2. Связывание мешает механизму инфекционности вируса, пытаясь не дать ему зацепиться за клетки и проникнуть в них. Предоставлено: Медицинский институт дизайна белков UW.

Было показано, что небольшие белки, созданные с помощью компьютера, защищают выращенные в лаборатории клетки человека от SARS-CoV-2, коронавируса, вызывающего COVID-19.

Результаты опубликованы сегодня, 9 сентября, в Science.

В экспериментах ведущий кандидат на противовирусный препарат, названный LCB1, по своим защитным свойствам соперничал с наиболее известными нейтрализующими антителами SARS-CoV-2. LCB1 в настоящее время исследуется на грызунах.

Коронавирусы содержат так называемые белки Spike. Они прикрепляются к клеткам человека, позволяя вирусу проникнуть в них и заразить их. Разработка лекарств, которые препятствуют этому механизму проникновения, может привести к лечению или даже профилактике инфекции.

Исследователи из Института дизайна белков Медицинской школы Вашингтонского университета использовали компьютеры для создания новых белков, которые прочно связываются с белком SARS-CoV-2 Spike и препятствуют его заражению клеток.

Начиная с января, на компьютере было разработано более двух миллионов кандидатов на Spike-связывающие белки. Затем было произведено и протестировано в лаборатории более 118 000 штук.

«Хотя все еще необходимы обширные клинические испытания, мы считаем, что лучшие из этих компьютерных антивирусных препаратов весьма многообещающие», — сказал ведущий автор Лунсин Цао, научный сотрудник Института дизайна белков.

B-ролл доктора Лунсин Цао из Медицинского института дизайна белков Университета штата Вашингтон в Сиэтле за работой, проводящей свои исследования компьютерно-разработанных синтетических связывающих небольших белков в качестве потенциальных противовирусных средств против пандемического коронавируса. В этой лаборатории нет живых вирусов. Фото: Ян Хейдон/Медицинский институт дизайна белков Университета штата Вашингтон

«Похоже, что они блокируют инфекцию SARS-CoV-2, по крайней мере, так же, как и моноклональные антитела, но их гораздо легче производить и они гораздо более стабильны, что потенциально устраняет необходимость в охлаждении», — добавил он.

Исследователи создали противовирусные белки с помощью двух подходов. Сначала сегмент рецептора ACE2, с которым SARS-CoV-2 естественным образом связывается на поверхности клеток человека, был включен в серию небольших белковых каркасов.

Во-вторых, полностью синтетические белки были созданы с нуля. Последний метод позволил получить наиболее мощные противовирусные препараты, включая LCB1, который примерно в шесть раз более эффективен в пересчете на массу, чем наиболее эффективные моноклональные антитела, о которых сообщалось до сих пор.

Ученые из Медицинского факультета Вашингтонского университета в Сиэтле и Медицинского факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе совместно работали над этой работой.

«Наш успех в разработке высокоаффинных противовирусных белков с нуля является еще одним доказательством того, что компьютерный дизайн белков может быть использован для создания многообещающих кандидатов в лекарства», — сказал старший автор и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза Дэвид Бейкер, профессор биохимии в Университете штата Вашингтон. Школа медицины и глава Института дизайна белков. В 2019 году Бейкер выступил на TED с докладом о том, как можно использовать дизайн белка для остановки вирусов.

Чтобы подтвердить, что новые антивирусные белки прикреплены к белку Spike коронавируса, как и предполагалось, команда собрала снимки взаимодействия двух молекул с помощью криоэлектронной микроскопии. Эти эксперименты были выполнены исследователями в лабораториях Дэвида Вислера, доцента биохимии Медицинской школы Университета штата Вашингтон, и Майкла С. Даймонда, профессора Герберта С. Гассера в отделении инфекционных заболеваний Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. . Луи.

«Гиперстабильные мини-волокна обеспечивают многообещающую отправную точку для новых терапевтических средств против SARS-CoV-2», — написала группа антивирусных исследователей в препринте своего исследования, — «и иллюстрируют возможности компьютерного дизайна белков для быстрого создания потенциальных терапевтических кандидатов против пандемии. угрозы. «/p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *