22.11.2021, 20:05
Сотрудники кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва) совместно с коллегами из ФИЦ ФТМ (Новосибирск) и ФНКЦ ФМБА России (Москва) установили механизм взаимодействия катионных фотосенсибилизаторов — веществ, вызывающих чувствительность к свету, — с шипами коронавирусов человека и нашли вещество, эффективно обезвреживающее вирус SARS-CoV-2.
Фотодинамическое обеззараживание — это один из способов борьбы с вирусами, при котором ключевую роль играет самый обыкновенный свет
В последние 20 лет коронавирусы человека находятся в центре внимания научного сообщества из-за вспышек тяжелого острого респираторного синдрома в 2002–2003 гг (SARS-CoV), ближневосточного респираторного синдрома в 2012 г (MERS-CoV) и нынешней пандемии COVID-19 (SARS-CoV-2). Распространение возбудителей этих инфекций в окружающей среде может происходить двумя путями: из организма зараженного человека коронавирусы выделяются с респираторными каплями, оседая затем на различных поверхностях, и с фекалиями, попадая с неочищенными стоками в водоемы. Для прерывания возможных путей распространения возбудителей инфекций учёные ищут различные способы обеззараживания окружающей среды, безопасные для этой среды и человека.
Один из таких способов — фотодинамическое обеззараживание. Принцип этого подхода следующий: специальное химическое вещество — фотосенсибилизатор — связывается с возбудителем заболевания, и при освещении активирует кислород, который и окисляет связанного с фотосенсибилизатором возбудителя болезни, убивая его. Коллектив российских учёных нашёл на оболочках коронавирусов человека мишени, за которые фотосенсибилизаторы могли бы «зацепиться», подобрали оптимальный фотосенсибилизатор и протестировали разработку. Результаты работы публикованы в серии статей в научном журнале Viruses.
Дорогие друзья, настоятельно напоминаем, что при первых подозрениях на коронавирус следует как можно скорее обратиться к врачу!
«Спайковые белки (S-белки), благодаря которым семейство коронавирусов получило свое название, выступают из оболочки вируса и играют ключевую роль на ранних стадиях цикла репликации коронавирусов, связывании с клетками-хозяевами и слиянии мембран, что позволяет вирусам проникать в клетки, — рассказывает один из авторов исследований, научный сотрудник кафедры биофизики биологического факультета МГУ Владимир Фёдоров. — Мы использовали разработанный на нашей кафедре метод динамического докинга [один из методов молекулярного моделирования] и сравнили способность разных катионных фотосенсибилизаторов связываться со спайковыми белками трех коронавирусов, SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2. Наш метод позволил выявить потенциальное место связывания фотосенсибилизаторов с коронавирусами, им оказалось место сочленения ножки и головки S-белка, и найти вещество, обладающее наибольшим сродством к этому сайту связывания. Им оказались молекулы октакис (холинил)фталоцианина цинка».
Чтобы проверить эффективность подобранного с помощью молекулярного моделирования фотосенсибилизатора, учёные провели серию экспериментов. В тестах в водной среде это вещество в сочетании с излучением красных светодиодов продемонстрировало полное обеззараживание от коронавирусов. «Наличие общего сайта связывания на S-белках SARS-CoV, SARS-CoV-2 и MERS-CoV создает перспективы для широкого использования этого типа фотосенсибилизаторов для борьбы с распространением коронавирусов», — заключает Владимир Фёдоров.
Материал предоставлен пресс-службой МГУ им. Ломоносова
