Ученые Сеченовского Университета разработали новый способ терапии вирусных заболеваний
Новый подход к борьбе с вирусными инфекциями с помощью активации внутриклеточного иммунитета предложили специалисты лаборатории генетических технологий в создании лекарственных средств Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е. И. Марциновского Сеченовского Университета. Они определили ряд противовирусных факторов, которые можно прицельно активировать с помощью системы генетического редактирования CRISPR/Cas9. Дальнейшие исследования позволят определить универсальный набор факторов, эффективных против большинства вирусов, и создать препарат для терапии широкого спектра вирусных заболеваний, как уже существующих, так и тех, которые могут появиться в будущем. Работа велась в рамках гранта Российского научного фонда № 22-75-10032 и программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В клетках человека есть программы, которые обнаруживают вирус при его проникновении и запускают выработку противовирусных факторов — белков, которые подавляют репликацию вирусных частиц в клетках хозяина. Если противовирусные факторы не справляются, клетка гибнет, либо, в отдельных случаях, болезнь переходит в хроническую форму.
Помочь организму не допустить проникновения вируса в клетку способны вакцинация и препараты на основе антител. Но единственный способ извне справиться с вирусными частицами, уже попавшими в клетки, — введение высоких доз интерферона. Он активирует сотни противовирусных генов, что позволяет остановить или замедлить репликацию вирусов. Однако для большинства вирусных инфекций терапия интерфероном неэффективна или эффективна в небольшой доле случаев: вирусы эволюционируют и мутируют гораздо быстрее, чем человек находит способы с ними бороться.
«Мы разработали подход для выявления и активации с помощью системы генетического редактирования CRISPR/Cas9 отдельных ключевых противовирусных факторов, которые не зависят от интерферона, но могут блокировать вирусные инфекции. Эту технологию можно будет использовать для создания препарата, эффективного против широкого спектра вирусных инфекций», — рассказал заведующий лабораторией генетических технологий в создании лекарственных средств Сеченовского Университета кандидат биологических наук Дмитрий Костюшев.
Команда отобрала 157 противовирусных генов и проанализировала их реакцию на вирусы гепатитов B и D. Это позволило выделить ряд внутриклеточных противовирусных факторов, включая семейство APOBEC/AID, эффективных против ДНК- и РНК-содержащих вирусов. Как показали эксперименты на клеточных моделях хронических инфекций, было достаточно активации всего нескольких из этих факторов, чтобы подавить репликацию вируса на 80—85%. Анализ эффективности такого подхода против еще ряда тяжелых вирусных инфекций показал аналогичный результат.
«Наша гипотеза, что отдельные факторы могут эффективно подавлять репликацию вирусов, подтвердилась. Первостепенная задача теперь — проанализировать не отдельные гены, а целые группы на максимально широком наборе вирусных инфекций и отобрать наиболее универсальные противовирусные факторы. Их можно будет в перспективе использовать для борьбы не только с уже существующими инфекциями, но и с теми, что появятся в будущем. Судя по прогнозам ВОЗ и Минздрава, пандемии будут происходить все чаще, поэтому арсенал средств, позволяющих с ними бороться, необходимо расширять», — отметил Костюшев.
Направлять CRISPR/Cas9 в клетки ученые предлагают с помощью ранее разработанной ими системы доставки на основе биологических наночастиц.
После выявления универсального набора противовирусных факторов исследователи перейдут к испытаниям на животных, чтобы убедиться, что такая терапия не нанесет вреда организму.
