Sciencemag.cz
Doporučujeme
Může k odzbrojení viru stačit sekvence 23 aminokyselin kopírující kousek kritického receptoru na lidských buňkách?
Profesor chemie Brad Pentelute z MITu a jeho kolegové chtějí blokovat schopnost koronaviru vstupovat do lidských buněk. Krátký peptid totiž reaguje s proteinem, který virus používá jako klíč k proniknutí do buňky. Zjištění bylo prozatím publikováno na preprintovém serveru bioRxiv (tj. práce, které zatím neprošly recenzním řízením). Autoři výzkumu vzorky peptidu odeslali i do dalších laboratoří, kde mohou začít testy na lidských buňkách.
Výzkum proběhl ihned poté, co strukturu příslušného virového proteinu i receptoru na lidské buňce, na který se váže, publikovali počátkem března čínští vědci. Konkrétně virus COVID-19 jedním ze svých proteinových hrotů, které vyčnívají z jeho obalu (kapsidy), interaguje s receptorem ACE2 (enzym angiotensin konvertáza). Tento receptor se nachází na povrchu mnoha lidských buněk včetně plicních. Ke vstupu do buňky ho jako slabé místo využíval již koronavirus, který způsobil v letech 2002–2003 epidemii SARS.
Navržený ochranný peptid vlastně pouze kopíruje strukturu kousku šroubovice ACE2 (aminokyselinovou sekvenci té části proteinu, na kterou, jak alespoň předpokládáme, nasedá hrot viru). Prototyp léku má pouhých 23 aminokyselin. Dnešní špičkové automatizované systémy již mohou vytvářet peptidy ze zadané sekvence velmi rychle, i peptid o 50 aminokyselinách lze takto syntetizovat do hodiny.
Pokusně se ukázalo, že peptid o 12 aminokyselinách, části delšího 23členného řetězce, se s virovým proteinem už prakticky neváže. Nyní různé týmy mohou navrženou sekvenci odlaďovat tak, aby molekula byla maximálně účinná. Přímo na MITu zkoumají asi 100 variant peptidu – dalším klíčovým faktorem je jeho stabilita v lidském organismu.
Peptidy se oproti klasickým proteinovým protilátkám mnohem rychleji navrhují i produkují ve velkém množství. Přitom jsou ale stále relativně velké, takže mohou (oproti opravdu malým molekulám) fungovat celkem účinně – virus „zasypat“ a blokovat všechna aktivní místa. Nedají se ovšem užívat orálně, to by se rozložily v žaludku, bylo by třeba je aplikovat injekčně. Navíc i v samotné krvi může být jejich stabilita problém (viz výše). Existují možnosti, jak účinné látky dopravovat na místo určení v různých „klecích“ / „kapslích“ na bázi nanotechnologií, tím by se ale případné nasazení léku dále podstatně prodloužilo. I pokud by vše probíhalo dobře, k testům na živých lidech se ale peptid dostane až za několik týdnů, odhadují autoři výzkumu.
G. Zhang et al. The first-in-class peptide binder to the SARS-CoV-2 spike protein, bioRxiv (2020). DOI: 10.1101/2020.03.19.999318
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology/MIT News/MedicalXpress.com
