Макромолекула от IBM победит все вирусы

Часто вакцины неэффективны против заболеваний по типу вируса Зика, Эболы и лихорадки денге, потому что вирусы постоянно меняются. Штаммы вирусных заболеваний быстро мутируют – таким образом они становятся устойчивыми к влиянию вакцин, из-за чего очень сложно остановить или предотвратить их распространение.

Несмотря на все проблемы, связанные с лечением вирусных заболеваний, у команды ученых из IBM и исследователей из Института биоинженерии и нанотехнологий из Сингапура, по всей видимости, наметился прогресс в поисках эффективного лекарства. Результаты их исследования, которое было опубликовано в журнале Macromolecules, демонстрирует неожиданный путь решения проблемы – уничтожение вирусов извне.

Вот имена ученых, создавших макромолекулу: Шаокион Лю, Чуан Янг, Эшли Ли, Джеймс Хедрик, Юи Ян Янг и Шуджун Гао из Института биоинженерии и нанотехнологий, Сингапур.

Как же можно бороться с вирусами?

«Вирусные заболевания остаются одной из основных проблем для человечества, ввиду высокой заболеваемости и смертности», – говорит автор исследования Юи Ян Янг, руководитель группы IBN. –«Мы создали противовирусную макромолекулу, которая может уничтожать вирусы, не давая им заражать здоровые клетки, независимо от мутации. Это нетоксично по отношению к здоровым клеткам, и безопасно при использовании. Это перспективное исследование проводилось в тесном сотрудничестве с сообществом исследователей, и заняло несколько лет упорной работы».

Вместо того, чтобы пытаться разрушить ДНК или РНК изнутри вируса, который постоянно видоизменяется и мутирует в различные штаммы, исследователи нацелились на гликопротеины на стенках вирусов. Гликопротеины отвечают за закрепление вируса на клетках человеческого организма, что и вызывает заболевание. Исследователи разработали макромолекулы, внутри которых находятся меньшие молекулы, для борьбы с вирусами за один-два хода.

Макромолекула уникальна, поскольку борется с вирусами тремя различными способами:

1.Сначала макромолекула привлекает вирус электрическими разрядами. Затем она прикрепляется к его гликопротеинам, что не дает заболеванию атаковать и заражать здоровую клетку.

2.Дальше макромолекула выпускает маннозу – тип глюкозы, которая объединяется с рецепторами здоровой иммунной системы. Прибывшая армия окончательно уничтожает вирус, не давая распространиться инфекции по организму.

3.После этого макромолекула нейтрализует при помощи группы аминов фактор pH на поверхности пораженных клеток, что делает их неспособными к распространению вируса.

В борьбу вступают гликопротеины

«Это почти невыполнимая задача – разработать универсальный тип лечения вирусов», – сказал ведущий исследователь доктор Джеймс Хедрик, научный сотрудник отдела передовых органических материалов IBM Research в Калифорнии. – «Мы задумались над тем, как же можно двигаться вперед, и есть ли другой вид уничтожения вирусов? Вместо того, чтобы идти по следу РНК или ДНК, мы обратили внимание на гликопротеины вокруг вирусов. Они же просто аналог меда в организме, такие же липкие. Мы можем прикрепиться к гликопротеинам раньше, чем вирус успеет приблизиться к вашим иммунным тельцам. Заблокировав эти рецепторы, мы предотвращаем инфицирование».

Преимущества макромолекулы для фармацевтических компаний

Хедрик предполагает, что на основе подобной молекулы можно наладить производство дезинфицирующих, моющих, чистящих средств. А в более долгосрочной перспективе рассматривается изготовление вакцин для профилактики и лечения всех типов вирусных инфекций. В целом, это предположение выглядит очень заманчивым для фармацевтических компаний, поскольку раскрывает широкие возможности для дальнейшего использования.

Тем не менее, этому методу предстоит пройти еще несколько этапов, прежде чем его можно будет использовать для создания дезинфицирующего средства или профилактического и лечебного препарата против вирусных инфекций для путешественников или людей со слабым иммунитетом.

«Принимая во внимание недавние вспышки вирусных заболеваний по типу Зика и Эболы, научные прорывы в исследованиях имеют очень важное значение», – заявил Хедрик в своем интервью Fast Company. – «Нас радуют те возможности, которые предоставляет новый подход, и мы стремимся сотрудничать с университетами, другими организациями, для разработки новых методов применения открытия».