Обяснено: Как атакува коронавирус, стъпка по стъпка - Ноември 2022

Това все още е „нов“ коронавирус, който причинява COVID-19, но възникващата картина даде на изследователите улики как да се насочат към него. Поглед към неговата структура, как се заразява и поведението, което учените се надяват да блокират

Обяснено: Как атакува коронавирус, стъпка по стъпкаПовърхност на SARS-CoV2, с подчертана шипова протеинова молекула. (Източник: Институт Макс Планк)

В търсене на лечение за болестта COVID-19, изследователите са се насочили към специфично поведение на новия коронавирус (SARS-CoV2), който причинява болестта. Докато самият вирус все още се проучва, ловът за лечение се основава на това, което е известно досега за начина, по който заразява хората.





И така, как коронавирусът заразява някого?

Започва с шипа, който дава името на коронавирусите. Коронавирусът е заобиколен от мастен външен слой (обвивка) и на повърхността на този слой е короната (корона) от шипове, направени от протеин.

На повърхността на човешките клетки има ензим, наречен ACE2, който действа като рецептор, който позволява на SARS-CoV2 да започне своята атака. Шиповият протеин на вируса се свързва с рецептора, след което се слива с клетъчната повърхност и освобождава своя генетичен материал (РНК в случая на SARS-CoV2) в клетката. Коронавирусът, който причинява SARS, наречен SARS-CoV, използва същия ACE2 рецептор, за да нахлуе в клетка.





Веднъж вътре, вирусът се репликира, като използва клетъчния молекулярни механизъм. Всички тези етапи включват различни взаимодействия между вирусни протеини и човешки протеини. Всяко лечение, което се разработва или изследва, ще се стреми да инхибира тези дейности на един или друг етап.

Кое лечение конкретно се опитва да инхибира коя активност?

Изпитанията на Солидарност, инициатива на Световната здравна организация (СЗО), която включва Индия, изследват четири линии на лечение, използвайки съществуващи лекарства. Отделно, различни изследователски институции изучават функционирането на вируса с надеждата, че знанията ще доведат до повторно предназначение на съществуващи лекарства или разработване на нови.



Експериментите на Solidarity се опитват да установят дали вирусната активност може да бъде инхибирана:

На етап прием: Това е целта на опити с комбинация от лекарства против малария хлорохин и хидроксихлорохин . Част от надеждата идва от проучване от 2005 г. в Virology Journal, което изследва ролята на хлорохина срещу вируса на SARS. Установено е, че хлорохинът предотвратява способността на вируса да се прикрепя към ACE2 рецепторите. Въпреки това, тъй като хлорохинът причинява тежки странични ефекти, настоящите изпитвания се провеждат с комбинация с неговото по-малко токсично производно хидроксихлорохин.



Express Explained вече е в Telegram. Щракнете върху тук, за да се присъедините към нашия канал (@ieexplained) и бъдете в течение с най-новото

Ефектът на тези две лекарства върху SARS-CoV2 все още се проучва по целия свят.



На етапа на влизане в клетката: Комбинацията хлорохин-хидроксихлорохин отново влиза в игра. Много вируси влизат в клетката чрез подкисляване на отделения в мембраната на клетъчната повърхност и след това нарушаване на самата мембрана. Когато хлорохин и хидроксихлорохин влязат в отделението, той губи част от своята киселинност; целта на опитите е да се попречи на вируса на този етап.

На етапа на репликация: Редица проучвания разглеждат възпрепятстването на репликацията в ключова стъпка, по време на която вирусът използва ензими за разграждане на протеини, което води до верига от нови вируси. Известно е, че лекарството лопинавир, например, инхибира ензима, използван от ХИВ за разделяне на протеини, но тъй като самият лопинавир има тенденция да се разгражда в човешкото тяло, той се използва в комбинация с ритонавир, което му позволява да продължи по-дълго. Един набор от проучвания на Solidarity разглежда тази комбинация от лекарства против ХИВ, а друг изследва лопинавир-ритонавир, комбиниран с интерферон-бета, молекула, която регулира възпалението в тялото.



Обяснено: Как атакува коронавирус (COVID-19), стъпка по стъпкаВеднъж вътре, вирусът се репликира, като използва клетъчния молекулярни механизъм. (AP снимка)

Изпитанията на Solidarity с лекарството ремдесивир, първоначално създадено за борба с вируса Ебола, ще се стремят да инхибират новия коронавирус, като се насочат към действието на ключов ензим, който улеснява неговата репликация. Предишни проучвания са показали, че е ефективен при животни, заразени с коронавируси SARS и MERS. Тази година проучване, публикувано в Cell Research, съобщава, че комбинация от хлорохин и ремдесивир може да попречи на репликацията на SARS-CoV2 в култивирани клетки.

Какво разглеждат други проучвания?

Някои проучвания разглеждат структурата на вируса, докато други изследват поведението му като потенциална цел за бъдещи лекарства. Например:



структура: В института Макс Планк в Германия изследователите идентифицираха шиповия протеин не само като най-острото оръжие на вируса, но и като неговата ахилесова пета. Антителата могат да разпознаят шиповия протеин, да се свържат с него и да го маркират като мишена за имунните клетки. Въпреки това, вирусът също има захарна обвивка, която крие части от своите шипове протеини от имунните клетки.

Затова изследователите анализират захарния щит и се опитват да изчислят как шиповите протеини се движат по повърхността на вируса и как променят формата си. Използвайки суперкомпютри, изследователите се надяват да идентифицират местата за свързване на антитела и планират да ги сравнят със свързващите свойства на съществуващите лекарства и по този начин да идентифицират съставки, които могат да блокират шиповия протеин. Разбира се, повторното използване на лекарства, които вече са на пазара, е много по-бързо от намирането на нови активни съставки и тестването им в дълги клинични изпитвания, каза в изявление Герхард Хамър, директор на Института по биофизика Макс Планк.

Експертите обясняват: Защо е важно да се пашкулират възрастните и уязвимите

Обяснено: Как атакува коронавирус (COVID-19), стъпка по стъпкаНякои проучвания разглеждат структурата на вируса, докато други изследват поведението му като потенциална цел за бъдещи лекарства.

Поведение: В проучване миналата седмица в Journal of Clinical Medicine, изследователи от университетите в Болоня и Катандзаро (Италия) картографираха взаимодействията между вирусни протеини и човешки протеини. Когато вирусът атакува, тялото реагира, като активира определени протеини и деактивира други, за да му попречи. В същото време тялото има и други механизми, които вирусът използва. Това бяха това, което изследователите картографираха, идентифицирайки специфични протеини.

Тази ценна информация за ефектите на новия коронавирус върху протеините на човешките клетки може да се окаже основна за пренасочване на развитието на лекарствени терапии, тъй като общите антивирусни лечения изглеждат неуспешни, каза водещият автор Федерико М Джорджи от Университета в Болоня в декларация.

Отвъд изпитанията на „Солидарност“ има ли проучвания за конкретни лекарства?

От време на време се появяват доклади. Миналата седмица в Nature международно сътрудничество, ръководено от изследователи от Шанхайския технически университет, съобщи за шест възможни кандидати за лекарства, които те идентифицираха след тестване на повече от 10 000 съединения. Проектът е насочен към основния ензим на SARS-CoV2 за разделяне на протеини, Mpro, който играе ключова роля в медиирането на вирусната репликация. Изследователите добавят лекарства директно към ензима или към клетъчни култури, отглеждащи вируса, като преценяват колко от всяко съединение е необходимо за спиране на ензима. Шест лекарства се оказаха ефективни, съобщиха те.

Ето кратко ръководство за коронавирус от Express Explained, за да ви държим в течение: Какво може да причини рецидив на пациент с COVID-19 след възстановяване? | Блокирането на COVID-19 пречисти въздуха, но това може да не е добра новина. Ето защо | Може ли алтернативната медицина да действа срещу коронавируса? | Подготвен е петминутен тест за COVID-19, Индия също може да го получи | Как Индия изгражда защита по време на блокиране | Защо само част от хората с коронавирус страдат остро | Как здравните работници се предпазват от заразяване? | Какво е необходимо за създаване на изолационни отделения?