Исследователи из Немецкого центра исследований инфекций (DZIF) в Шарите — Universitätsmedizin Berlin и Боннского университета изучили способ, которым SARS-CoV-2 перепрограммирует метаболизм клетки-хозяина, чтобы получить общее преимущество. Согласно их отчету в Nature Communications , исследователи смогли идентифицировать четыре вещества, которые ингибируют репликацию SARS-CoV-2 в клетке-хозяине: спермин и спермидин, вещества, которые естественным образом содержатся в организме; МК-2206, экспериментальное лекарство от рака; и никлозамид, лекарство от ленточных червей. В настоящее время Шарите проводит испытания, чтобы определить, эффективен ли никлозамид также против COVID-19 у людей.
Репликация вируса зависит от аппарата клетки-хозяина и использования строительных блоков хозяина. Чтобы избежать обнаружения иммунной системой, вирусы также должны гарантировать, что они могут уклоняться от систем клеточного наблюдения. Для этого они манипулируют различными процессами в инфицированной клетке-хозяине — и каждый вирус преследует свою стратегию. Вот почему группа исследователей во главе с доктором Марселем Мюллером из Института вирусологии Шарите и доктором Нильсом Гассеном из клиники психиатрии и психотерапии и амбулаторной клиники при Университетской клинике Бонна (UKB) исследовала способ распространения SARS-CoV. -2 репрограммы клеток- хозяевради собственной выгоды. Их ключевой вывод был следующим: новый коронавирус замедляет собственный механизм утилизации клеток, процесс, известный как аутофагия. Цель этого механизма «самопереваривания» состоит в том, чтобы позволить клетке избавляться от поврежденных клеточных материалов и продуктов жизнедеятельности, перерабатывая пригодные для использования молекулярные строительные блоки для включения в новые клеточные структуры.
«В нашем исследовании мы смогли показать, что одновременно с использованием строительных блоков клетки для собственной выгоды, SARS-CoV-2 обманывает клетку, моделируя ее богатый питательными веществами статус, тем самым замедляя рециркуляцию клеток», — объясняет первый автор доктор Гассен. В рамках этой работы исследователи провели подробный анализ клеток, инфицированных SARS-CoV-2, и ткани легких пациентов с COVID-19, изучая клеточный метаболизм и обработку молекулярных сигналов. «Вполне вероятно, что SARS-CoV-2 использует это, чтобы избежать разрушения клеткой. В конце концов, вирусы также подлежат аутофагическому уничтожению», — добавляет последний автор исследования, исследователь DZIF, PD доктор Мюллер. Он далее заявляет, что «та же стратегия перепрограммирования также используется коронавирусом MERS, действие которого по подавлению аутофагии мы смогли продемонстрировать более года назад. Однако есть и другие коронавирусы, которые, в отличие от этого, вызывают аутофагию. В основном они заражают животных ».
Когда результаты исследования показали, что механизм рециркуляции может быть потенциальной мишенью для терапии COVID-19, исследователи проверили, уменьшают ли вещества, индуцирующие рециркуляцию клеток, репликацию SARS-CoV-2 внутри инфицированных клеток. Интересно, что исследователи обнаружили четыре вещества, которые оказались эффективными — все они уже используются людьми. К ним относятся полиамин спермидин, метаболит, усиливающий аутофагию, который вырабатывается во всех клетках человека и бактериями в кишечнике человека. Он естественным образом встречается в таких продуктах, как зародыши пшеницы, соя, грибы и зрелый сыр, и свободно доступен в качестве пищевой добавки. Когда исследователи добавили спермидин в клетки, инфицированные SARS-CoV-2, это привело к сокращению количества продуцируемых вирусных частиц на 85 процентов. Аналогичные результаты были получены с помощью спермина, другой полиамин, который естественным образом встречается в организме. Было обнаружено, что это производное спермидина снижает репликацию вируса более чем на 90 процентов в клетках легких человека и на модели кишечника человека, состоящей из кластеров клеток, известных как «органоиды».
Источник: