Учени от Scripps Research са разработили молекула, подобна на лекарство, която потенциално блокира началния стадий на грипна инфекция тип А. Понастоящем лекарствата срещу грип действат, като се справят с вируса, след като той вече е заразил организма. Изследователите от Scripps Research и Медицинския колеж "Алберт Айнщайн" обаче предприемат превантивен подход. Те са разработили молекули, подобни на лекарствата, които имат за цел да предотвратят грипните инфекции, преди да са започнали, като блокират началния етап от процеса на вирусна инфекция.

Подобните на лекарствата инхибитори блокират навлизането на вируса в дихателните клетки на организма - по-конкретно те са насочени към хемаглутинина, протеин на повърхността на грипните вируси тип А. Откритията, публикувани на 16 май 2024 г. в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), представляват важна стъпка напред в разработването на лекарство, което може да предотврати грипна инфекция.

"Опитваме се да се насочим към първия стадий на грипната инфекция, тъй като би било по-добре да предотвратим заразяването на първо място, но тези молекули могат да се използват и за възпрепятстване на разпространението на вируса, след като човек е заразен", казва авторът Иън Уилсън, доктор по медицина, професор по структурна биология на Хансен в Scripps Research.

Инхибиторите ще трябва да бъдат допълнително оптимизирани и тествани, преди да бъдат оценени като антивирусни средства при хора, но изследователите казват, че тези молекули в крайна сметка имат потенциал да помогнат за предотвратяване и лечение на сезонни грипни инфекции. И за разлика от ваксините инхибиторите вероятно няма да се нуждаят от ежегодно обновяване.

Преди това учените са идентифицирали малка молекула, F0045(S), с ограничен капацитет да свързва и инхибира грипните вируси тип А H1N1.

"Започнахме с разработването на високопроизводителен тест за свързване с хемаглутинин, който ни позволи бързо да прегледаме големи библиотеки от малки молекули и с този процес открихме водещото съединение F0045(S)", казва Денис Волан, доктор на науките, старши главен учен в Genentech и бивш доцент в Scripps Research.

В това проучване екипът има за цел да оптимизира химичната структура на F0045(S), за да разработи молекули с по-добри свойства, подобни на лекарствата, и с по-специфична способност за свързване с вируса. Като начало лабораторията на Волан използва SuFEx click-chemistry, която е разработена за първи път от двукратния Нобелов лауреат и съавтор д-р К. Бари Шарплес, за да генерира голяма библиотека от кандидат-молекули с различни промени в оригиналната структура на F0045(S). Когато проверяват тази библиотека, изследователите идентифицират две молекули - 4(R) и 6(R) - с по-добър афинитет на свързване в сравнение с F0045(S).

След това в лабораторията на Уилсън са създадени рентгенови кристални структури на 4(R) и 6(R), свързани с белтъка хемаглутинин на грипа, за да могат да идентифицират местата за свързване на молекулите, да определят механизмите, които стоят зад тяхната по-добра способност за свързване, и да идентифицират областите за подобрение.

"Показахме, че тези инхибитори се свързват много по-плътно с вирусния антиген хемаглутинин, отколкото оригиналната водеща молекула", казва Уилсън. "Като използвахме клик-химията, ние на практика разширихме способността на съединенията да взаимодействат с грипа, като ги накарахме да се насочат към допълнителни джобове на повърхността на антигена."

Когато изследователите тестват 4(R) и 6(R) в клетъчна култура, за да проверят антивирусните им свойства и безопасност, те установяват, че 6(R) не е токсичен и има над 200 пъти по-добра клетъчна антивирусна активност в сравнение с F0045(S).

Накрая изследователите използват целенасочен подход за по-нататъшно оптимизиране на 6(R) и разработват съединение 7, което се оказва с още по-добра антивирусна способност.

Снимка: Unsplash/Scripps Research

Виж още: Група ученици сглобиха най-малкия хуманоиден робот в света (ВИДЕО)