Ученые нашли у коронавирусов новые уязвимые участки для противовирусных препаратов

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Калифорнийского университета в Риверсайде выявили взаимодействия между РНК SARS-CoV-2 и вирусными белками, которые могут стать мишенями для будущих противовирусных препаратов. В экспериментах блокирование этих взаимодействий снижало размножение вируса в клетках животных и человека.

Работа опубликована в журнале Nature Communications. Ученые изучили, где именно три белка — кофактор праймазы NSP8, РНК-зависимая РНК-полимераза NSP12 и нуклеокапсидный белок N — связываются с геномом вируса. Для этого они применили метод eCLIP, позволяющий выявлять взаимодействия белков с РНК по всему геному, а не только в заранее выбранных участках.

Среди обнаруженных связей — взаимодействие белка N с участком в начале вирусного генома, который называется 5′-нетранслируемой областью. Она содержит сложную структуру РНК, встречающуюся у многих коронавирусов. По данным исследователей, связь этого участка с белком N, вероятно, влияет на трансляцию — процесс, в ходе которого клетка использует РНК для производства белков.

Кроме того, ученые обнаружили ранее неизвестную связь NSP12 с РНК, кодирующей вирусный белок NSP3. Это указывает на то, что вирусная РНК может выполнять регулирующие функции, а не только служить матрицей для синтеза белков.

Затем исследователи проверили, можно ли нарушить найденные взаимодействия с помощью замкнутых нуклеиновых кислот (LNA) — коротких модифицированных последовательностей, которые связываются с определенными участками РНК. Их применение существенно снизило размножение вируса в клетках животных. Сходный результат получили в клетках легких человека.

«SARS-CoV-2 очень быстро эволюционирует, поэтому важно понять базовые и необходимые механизмы его работы. Если воздействовать на то, без чего вирус не может функционировать и что ему трудно изменить, ему будет сложнее выработать устойчивость к препарату», — сказала Джой Сян, доцент кафедры биомедицинских наук Медицинской школы Калифорнийского университета в Риверсайде.

По мнению авторов, некоторые выявленные белки и последовательности РНК сохраняются у разных коронавирусов. Поэтому препараты, направленные на такие участки, потенциально могут действовать против нескольких вирусов и быть менее уязвимыми к появлению отдельных вариантов. Пока результаты представляют собой раннее подтверждение принципа: до создания и проверки лекарства для лечения людей еще предстоит пройти дальнейшие этапы исследований.

Старший автор работы Джин Ё, профессор клеточной и молекулярной медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего, отметил, что более глубокое понимание биологии коронавирусов может расширить возможности разработки лечения. Уже применяемые противовирусные препараты воздействуют на ключевые механизмы вируса: ремдесивир — на фермент, копирующий его геном, а нирматрелвир — на белки, участвующие в обработке вирусных белков.