Текст из раздела Теории.
Здесь не утверждаются истины.
Теории - это приглашение к размышлению.

Ловушка для вируса

Разработка противовирусных препаратов – головная боль ученых, фармакологов и врачей. Все дело в том, что вирусы довольно сложно не только убить, но даже поймать, обнаружить.

Первая причина неуловимости вирусов – их способность к изменчивости. Это мешает созданию вакцин и других лекарственных или профилактических средств.

Вторая причина – недоступность – вирусы активны только внутри клетки человека, где они неуловимы для иммунной системы и лекарств.

Как же создать противовирусные препараты, которые смогут бороться с вирусами так же эффективно, как это делают антибиотики с бактериями? И возможно ли это?

На данном этапе развития молекулярной биологии – возможно.

Можно создать не просто некое лекарство от некоего вируса. Можно создать принципиально новый класс лекарственных препаратов, способных эффективно бороться со многими болезнетворными для человека вирусами.

Для этого нужно всего лишь использовать против вирусов те их свойства, благодаря которым они вызывают болезнь. Это как айкидо против вирусов. Или как вирусоловка (по аналогии с мышеловкой).

Итак, не смотря на способность вируса к изменчивости, что мешает иммунной системе эффективно бороться с вирусами, у вирусных частиц есть «ахиллесова пята» - неизменяемый участок оболочки – некий биохимический «ключ», позволяющий вирусу прикрепиться к определенной клетке и проникнуть в нее.

Если этот «ключ» изменить, то вирус потеряет способность заражать данные клетки, перестанет быть болезнетворным. Но этого мы делать не будем. Наоборот. Именно это свойство вирусов, именно этот «ключ» (белок, гликопротеин и т.д.), неизменяемый и специфичный для человеческих клеток мы и будем использовать для того, чтобы «поймать» вирус «за руку», как какого-то карманника.

Вторая «ахиллесова пята» вируса – необходимость проникнуть в человеческую клетку, чтобы начать процесс размножения.

Эта особенность позволяет нам создать вирусоловку – искусственную клетку с привлекательным для вируса рецептором на поверхности. Таким образом, вирус будет заражать не клетку организма, а псевдо-клетку, ложную цель. И попадет в нашу вирусоловку.

Внутри этой искусственной клетки вируса будет поджидать не ядро с хромосомами, к которым вирус так стремился, не ферменты, способные создать множество копий вируса и их оболочку. Внутри искусственной клетки вирус будет поджидать яд – ферменты, которые будут расщеплять вирусную ДНК или РНК до отдельных нуклеотидов, уничтожая такими образом сам вирус.

Создание искусственной клетки, ложной цели, для современной биологии уже не составляет проблемы. Синтез необходимого рецептора на поверхности клетки, для того, чтобы вирус опознал эту клетку как «цель» и проник в нее, тоже не составляет технической проблемы. Ферменты, которые могут расщепить вирусный геном до нуклеотидов так же известны. Остается лишь совместить эти три компонента и ввести их в организм пациента, который подвергся атаке данным вирусом.

Важно отметить, что единственной специфичной к определенному вирусу частью данного лекарства, является рецептор. Но если на поверхности искусственной клетки будут находиться рецепторы к разным вирусам, то это позволит сделать лекарство более дешевым.

На первом этапе, вероятнее всего, подобные лекарства могут выпускаться в виде аэрозолей (для лечения респираторных вирусных инфекций) и в виде внутривенных форм (для лечения вирусных инфекций, локализующихся в клетках крови и кровяном русле, в т.ч. некоторых онковирусов и ВИЧ).

В случае аэрозольного введения, после того как лекарство уничтожит необходимое количество вирусов, искусственные клетки с расщепленными вирусными частицами будут выведены из организма вместе с мокротой естественным путем.

В случае внутривенного введения, необходимо предусмотреть и разработать процесс выведения лекарства из организма. Возможно, это будет поглощение искусственной клетки макрофагом, уничтожение и переработка искусственной клетки в печени или самоуничтожение искусственной клетки непосредственно в кровяном русле, после полного расщепления вируса до нуклеотидов и аминокислот, неотличимых от любых иных нуклеотидов и аминокислот, присутствующих в кровеносном русле.

Доктор Соколов А.Л.

Идея реализована.

Опубликовано June 17, 2020. https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/nanosponges-2020
"Нано-губки для обмана SARS-CoV-2. Вирус распознает нано-губки как клетку и соединяется с ними. В результате не достигает реальной клетки и теряет способность к размножению."
Авторы:
Qiangzhe Zhang, Jiarong Zhou, Hua Gong, Ronnie H. Fang, Weiwei Gao and Liangfang Zhang from the Department of NanoEngineering, Chemical Engineering Program, Jacobs School of Engineering and Moores Cancer Center, University of California San Diego
Anna N. Honko, Sierra N. Downs, Jhonatan Henao Vasquez and Anthony Griffiths from the Department of Microbiology and National Emerging Infectious Diseases Laboratories, Boston University School of Medicine

Дополнение.

Кроме микросфер, можно использовать незамкнутые мембраны с размещенными на них молекулами, комплементарными к "отмычкам" вируса. Это упростит производство, а вирус получит "фальшивую" дверь, "войдя" в которую он окажется не в клетке, а там же где и был (в просвете бронха, альвеолы, сосуда, кишечника и т.д.), потеряв способность к размножению. После чего организм удалит эти "нежизнеспособные" молекулы традиционным путем.

Вы можете связаться с автором статьи, используя нашу редакционную почту
(см. раздел Контакты внизу главной страницы).