Биология

Ученые создали антивирусный препарат на основе сахара

Лайнуть/Поделиться

Это конечно же не гомеопатия.

Международная команда исследователей разработала антивирусный препарат на основе сахара, обладающий широким спектром действия и имеющий низкую токсичность для человека. Он продемонстрировал свою эффективность в частности по таким возбудителям, как вирус герпеса, вирус гепатита С, вирусов респираторных инфекций и даже ВИЧ. Ученые предполагают, что новый препарат также может быть эффективным для лечения коронавирусной инфекции. Их исследование опубликовано в журнале Science Advances в январе этого года.

Целый вирус перед применением циклодекстрина (слева) и с разрушенной оболочкой после (справа). Источник: Манчестерский университет.

Антивирусная дилемма

Для многих болезней, возбудителями которых становятся вирусы, у нас нет лечения. Мы можем только бороться с определенными симптомами болезни и помочь организму дать ей отпор самостоятельно. В отличие от бактерий, с которыми мы можем бороться большим количеством антибиотиков, вирусы чувствуют себя значительно свободнее в наших телах, поскольку эффективных лекарств против них немного.

Большинство лекарственных средств ведут бой с вирусом изнутри клеток, пытаясь подавить процесс размножения возбудителя. Такой механизм не всегда оказывается лучшим выбором, ведь нужно также найти оптимальный путь доставки лекарств в клетку. Кроме того, этот метод может сопровождаться возникновением нежелательных побочных эффектов.

Часто эти препараты эффективны только с конкретными видами возбудителя, который к тому же может внезапно мутировать (а вирусы в этом настоящие мастера) и перестать реагировать на лечение. 

Другой тип антивирусных препаратов, уничтожает или дезактивирует вирус вне клетки непосредственно контактируя с ним, обладает вирулицидным действием. Такой эффект имеет, например, спирт. Хотя такие средства обычно и способны ликвидировать большое число различных видов возбудителей, с ними тоже не все просто, потому что известные сегодня эффективные вещества такого типа являются весьма токсичными, поэтому не подходят для безопасного использования человеком.

Но теперь команда ученых под руководством профессора Сэмюэля Джонса с Манчестерского университета объявила, что нашла возможное решение проблемы. Они попытались модифицировать молекулу сахара таким образом, чтобы она могла уничтожать широкий спектр вирусов и к тому же не наносить вред организму человека.

Новый взгляд на распространенное соединение

Действующее вещество носит название циклодекстрин, и по сути, является производной глюкозы – простого углевода.

Три основных типа циклодекстринов: α-циклодекстрин (с 6 остатками глюкозы), β-циклодекстрин (с 7 остатками глюкозы), γ-циклодекстрин (с 8 остатками глюкозы).  Источник: Wikipedia.

Ученые модифицировали молекулы циклодекстрина сульфонокислотами– такой же метод они использовали для модификации наночастиц золота в предыдущей своей научной работе. Тогда усовершенствованная ними вещество тоже проявила противовирусное действие, однако из-за того, что влияние наночастиц золота на организм человека неизвестен точно, исследователи решили найти ему замену.

“Преимущества циклодекстринов многочисленны: они даже более биосовместимые, чем золото, и простые в использовании. Они также не запускают механизм возникновения резистентности и не является токсичными”, – объясняет Сэмюэль Джонс, автор исследования.

Вообще, эти соединения уже исследовалась учеными. Долгое время их используют в биотехнологии, медицине и многих других отраслях. Но только сейчас ученые обратили внимание на их возможное использование в борьбе с вирусами.

“Циклодекстрины уже сейчас широко применяются, особенно в пищевой промышленности, облегчит продвижение на фармацевтическом рынке”, – отмечает Валерия Каньо из Женевского университета, соавтор научной работы.

Обмануть и уничтожить

Чтобы проникнуть в клетку-хозяина любой вирус должен сначала зацепиться за соответствующие рецепторы на ее поверхности. Именно на этом этапе в игру и вступает новый антивирусный циклодекстрин. Молекулярные модификации, внесенные учеными, позволили молекуле углевода сымитировать аналогичные молекулы на поверхности клетки, поэтому обманутый вирус будет пытаться присоединиться к ним. И только ему это удастся, препарат начнет разрушения его оболочки, поэтому вирус погибает.

Эффективность подтвердили лабораторно, сначала на культуре тканей, а затем на живых мышах. Циклодекстрин одинаково успешно уничтожал и вирус герпеса, и пневмовирусы, вызывающих различного рода респираторные инфекции, и энтеровирусы, которые известны своей живучестью во внешней среде, и вирус гепатита С, и показал способность помешать проникновению вируса иммунодефицита в клетки.

Важно, что вирулицидный эффект достигался уже при малых концентраций, но даже при неоднократном преувеличении минимально эффективной дозы препарат не наносил вреда клеткам. Хотя пока это касается только местного применения препарата, например, в виде спрея, гелей или кремов. Исследователи отмечают, что нужно провести больше исследований, чтобы понять, так же ли целесообразно будет использовать соединение для лечения системных инфекций.

Похоже, ждать придется не так уж долго, потому что ученые уже запатентовали новую молекулу и даже уже создана отдельная компания, которая будет заниматься изучением этого вещества. Авторы считают, что их изобретение может иметь действительно глобальное влияние и не исключают того, что циклодекстрины могут быть эффективными и против Covid-19.

DOI: 10.1126 / sciadv.aax9318


Вас также может заинтересовать:

Редакция

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024