Новое противовирусное соединение, названное MM3122, нацелено на ключевой человеческий белок, называемый трансмембранной сериновой протеазой 2 (TMPRSS2), который многие вирусы используют для проникновения в клетки человека. Оно эффективно блокирует TMPRSS2 и другой родственный белок, называемый матриптазой, которые обнаруживаются на поверхности многих клеток, в том числе и клеток легких.
Вирус SARS-CoV-2 захватывает механизмы наших собственных клеток легких, чтобы активировать свой белок шипа, который позволяет ему связываться с клетками легких и вторгаться в них. После того, как вирус захватывает клетку в эпителии дыхательных путей, человеческий белок TMPRSS2 разрезает белок шипа вируса, активируя его. Это опосредует слияние вирусной и клеточной мембран и инициирует процесс заражения. MM3122 блокирует ферментативную активность человеческого белка TMPRSS2. Когда фермент заблокирован, он нарушает активацию белка-шипа и подавляет слияние мембран.
Изучая клетки, растущие в лаборатории, которые были инфицированы SARS-CoV-2, ученые обнаружили, что препарат MM3122 защищал клетки от вирусного повреждения намного лучше, чем ремдесивир — препарат, уже одобренный для пациентов с COVID-19. Тест на безопасность на мышах показал, что большие дозы соединения в течение семи дней не вызывали каких-либо заметных проблем. Исследователи также установили, что соединение было эффективным против оригинального коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV) и коронавируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV).
Большинство ингибиторов вирусных инфекций работают, блокируя шаги репликации, когда вирус уже попал в клетку. Но новое лекарство, блокируя TMPRSS2, предотвращает проникновение вируса в клетки организма (в первую очередь, в клетки легких), и его теоретически можно использовать как профилактическое средство. К тому же, то, что мишенью MM3122 является белок-хозяин, создает барьер для появления вирусов, устойчивых к противовирусному препарату.
Сейчас ученые изучают терапевтическое окно, в рамках которого молекулу можно вводить мышам, чтобы наилучшим образом защищать их от инфекции. Также они тестируют применение MM3122 в сочетание с другими методами лечения, которые нацелены на другие ключевые части вируса, в рамках усилий по разработке эффективной противовирусной терапии широкого спектра действия, которая будет полезна при COVID-19.
Впрочем, MM3122 предназначено не только для лечения этого вируса. Потенциально оно может препятствовать проникновению в организм других коронавирусов и даже вируса гриппа. Все они полагаются на одни и те же человеческие белки для проникновения в клетки легких.
В исследованиях на животных препарат вводили в виде инъекций, но ученые работают над улучшением соединения, чтобы его можно было бы принимать внутрь. Они также задумываются над разработкой интраназального пути введения MM3122 , что позволило бы доставлять лекарство более непосредственно в носовые ходы и легкие.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
Matthew Mahoney et al, A novel class of TMPRSS2 inhibitors potently block SARS-CoV-2 and MERS-CoV viral entry and protect human epithelial lung cells, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2108728118
