Изследователският екип на Мартин Смиесек изследва 700 милиона съединения, които биха могли да бъдат подходящи кандидати за лечение на COVID-19.

търси

COVID-19, заболяване, причинено от коронавирус SARS-CoV-2, се разпространява в целия свят. В Словакия той се е разпространил във всеки регион, към днешна дата регистрираме 63 заразени.

Новият коронавирус мобилизира учени по целия свят, независимо дали в частния или публичния сектор. Те работят върху разработването на ваксини, тестват съществуващи лекарства или комбинации от тях или търсят нови молекули, които биха предотвратили разпространението на вируса в нашето тяло.

Това е състезание, при което по изключение отделни изследователски екипи не се състезават един срещу друг, а човечеството срещу вируса.

Как да изведем вируса от експлоатация

Компютърният химик Мартин Смиешко работи в университета в Базел в областта на изчислителната фармация. Неговият екип публикува проучване преди няколко дни, което изследва близо 700 милиона съединения за способността им да инхибират един от основните ензими на новия коронавирус.

Това е протеаза, наречена 3CLpro, ензим, намиращ се вътре в нуклеокапсид, който вирусът използва по време на производството на други протеини, които са ключови за неговата функция и жизнен цикъл. Извеждането от експлоатация на 3CLpro означава, че вирусът не може да се разделя допълнително в тялото на гостоприемника.

Разработването на ваксини често се обсъжда в контекста на коронавируса. „Ваксината е превантивна мярка за осигуряване на имунитет срещу вируса, който би трябвало да се използва широко. Нашето изследване има различна цел, ние се опитваме да окажем влияние върху тези, които в момента са заразени “, обясни Смиешко за Denník N.

„Фокусирахме се върху една от двете протеази, които вирусът съдържа. Той го използва, за да тества собствените си протеини, които след това са му необходими, или за да влезе в клетката гостоприемник, или за да извърши основни жизнени операции “, добави ученият.

Разработването на лекарства започва от компютъра

По време на изследването екипът на Smíchek търси подходящи инхибитори - кандидати сред близо 700 милиона тествани съединения, които могат ефективно да инхибират вирусната протеазна функция. Това е компютърно моделиране, при което структурата на даден ензим (протеаза) се зарежда в програмата и се тества взаимодействието му с различни малки органични молекули.

„Работихме с бази данни с малки молекули, които са свободно достъпни от Интернет. Тези съединения са съставени от каталозите на компании, които са в състояние да доставят тези вещества или са синтезирани поне веднъж от някого и биха могли да бъдат закупени ", обясни Смиешко.

От първоначалната селекция от 687 милиона съединения изследователите избраха единадесет, които биха могли да бъдат потенциално активни срещу новия коронавирус. Изборът се основаваше на т. Нар. Докинг - тези малки молекули трябваше да се поберат в активното място на протеазата точно и достатъчно здраво, за да я инактивират. В допълнение, тези съединения трябва да могат да проникнат в кръвта в достатъчно високи концентрации, да не бъдат токсични и да са на разположение.

Процесът на подбор може да се разглежда като фуния. Първоначално изсипвате 700 милиона молекули в него и след това прилагате по-сложно сито на всяка стъпка. Целта е да се сортират молекулите, така че да останат тези с най-добри свойства като афинитет, разтворимост или наличност.

Както Smieško обясни, „добрата наличност, т.е. дали дадено вещество може да бъде поръчано директно от компания, улеснява употребата на тези лекарства. Не е нужно учените да отделят много време за синтеза им. ".

Игра на времето

Освен това екипът идентифицира едно активно съединение с естествен произход. Това е таксифолин, вещество от групата на флавоноидите, което освен всичко друго се среща естествено в шоколад, вино или зелен чай. "Това е флавоноид, за който са известни много данни, включително токсичност. Няколко години след разтварянето на SARS-CoV-1, хората тестваха флавоноиди и установиха, че могат да инхибират тази протеаза “, обясни ученият.

Моделирането според Смях не отне много време. „Структурата на протеазата беше пусната в началото на февруари. В края на февруари нашият докторант имаше завършена статия, в която резултатите вече бяха обработени. "

Има голям интерес към изследването, първите седем дни то достига най-високите нива на четене. Той беше изтеглен повече от 3000 пъти през първите 48 часа. Според Смиешек е вероятно частни компании или изследователски екипи от цял ​​свят да решат да тестват един от 11-те кандидати, избрани въз основа на тяхното проучване.

„Времето ни притисна, тъй като COVID-19 се разпространява много бързо. Разбрахме това, затова публикувахме статията като предпечатка, не патентоваме молекули или нещо подобно. Ако някой иска да тества тези съединения бързо, той може да го направи възможно най-бързо. Ако всичко вървеше добре, лекарствата на базата на флавоноиди все още биха могли да ударят тази вълна от COVID-19. "