Ученые проводят множество различных стратегий по разработке новых терапевтических средств против SARS-CoV-2. Одной из областей, представляющих интерес, является разработка антител, которые связываются и деактивируют вирусные белки. В частности те, которые коронавирус использует для проникновения в клетки человека. Исследователи предложили вместо антител использовать небольшие белковые фрагменты, называемые пептидами.
Идея ученых заключалась в том, чтобы использовать вычислительные методы для разработки пептида, который может быть терапевтическим средством для COVID-19. Как только пептид попадает в клетку, он может просто пометить и разложить вирус.
Для создания пептидов, связывающих спайк-белок, исследователи взяли вычислительную модель белковых взаимодействий. Предварительно ее обучили оптимизировать силу связывания между двумя белками.
В качестве отправной точки ученые использовали человеческий белок ACE2 — он обнаружен на поверхности определенных типов человеческих клеток и связывается с белком шипа коронавируса.
Исследователи использовали свою модель, чтобы разбить ACE2 на множество мелких фрагментов, а затем вычислить, как эти фрагменты будут взаимодействовать со спаечным белком.
Ученые поручили модели оптимизировать три функции: во-первых, они разработали пептиды, которые могут связываться со спаечным белком. Во-вторых, было установлено, что пептиды могут хорошо связываться с другими белками шипа SARS-CoV2. Ученые надеются, пептиды смогут работать против прошлых и будущих штаммов коронавируса. В-третьих, они гарантировали, что пептиды не будут сильно связываться с человеческими белками.
В результате этого процесса было получено около 25 пептидов-кандидатов. Исследователи протестировали их в клетках человека, которые экспрессировали фрагмент белка шипа, известный как рецептор-связывающий домен (RBD).
Лучший из этих кандидатов, пептид из 23 аминокислот, расщепляет около 20% белков RBD в клетках.
В настоящее время исследователи планируют проверить пептид в клетках человека, инфицированных вирусом SARS-CoV-2, который будет проводиться в специализированных лабораториях биобезопасности за пределами MIT. Если эти тесты пройдут успешно, ученые надеются проверить пептид на животных моделях. Они также работают над дальнейшим совершенствованием пептида, чтобы он мог сильнее связывать белок шипов.
Читать также
Кем был первый организм на Земле? Забудьте все, что знали о зарождении жизни
Посмотрите, какие органы коронавирус атакует первыми и как это происходит