Аргентинские ученые обнаружили общий механизм, характерный для лихорадки денге и других вирусов, который может помочь в борьбе с нынешними и будущими заболеваниями

Спустя два десятилетия после открытия того, как вирус денге размножается внутри клеток, та же группа аргентинских ученых добилась нового прорыва, который может открыть путь к разработке противовирусных препаратов, способных бороться с целым рядом болезней, передаваемых комарами. Открытие, сделанное под руководством вирусолога Андреа Гамарник и ее команды из Фонда Института Лелуара (FIL), показало, что вирусы денге, Зика и желтой лихорадки имеют один и тот же основной механизм репликации. Исследование, опубликованное в научном журнале PLOS Pathogens, также выявило молекулы, способные блокировать этот общий механизм, что считается ключевым шагом на пути к возможной разработке противовирусных препаратов «широкого спектра действия», то есть лекарств, способных одновременно воздействовать на несколько вирусов. Однако это открытие не означает, что уже существует противовирусный препарат, готовый к применению на людях. Специалисты отмечают, что путь от фундаментального открытия до клинического лечения может занять годы. «Исследование было сосредоточено на так называемых ортофлавивирусах — семействе, включающем более 20 вирусов, способных вызывать заболевания у людей». Как пояснил доктор химических наук Сантьяго Овьедо-Руко, сотрудник Лаборатории молекулярной вирусологии FIL и ведущий автор работы, исследовательская группа обнаружила, что все эти вирусы обладают общей критически важной структурой в составе вирусной РНК, которая выступает в качестве триггера репликации. «Мы обнаружили, что все вирусы рода Orthoflavivirus, опасные для человека, имеют общий важный элемент в механизме, который они используют для размножения в клетке, и, кроме того, выдвинули гипотезу, что этот элемент является их общим ахиллесовой пятой», — отметил Овьедо-Руко. «Эта «ахиллесова пята» представляет собой специфический участок вирусной РНК, необходимый для того, чтобы вирус мог создавать новые копии себя после заражения клетки. Чтобы проверить, действительно ли это универсальный механизм, исследователи работали с вирусом денге как с экспериментальной «моделью» и заменили этот участок эквивалентными последовательностями, полученными из других вирусов, переносимых комарами и клещами. Результат удивил даже самих исследователей. «Это сработало со всеми из них», — пояснил доктор химических наук. Эксперимент позволил продемонстрировать, что различные ортофлавивирусы имеют одну и ту же систему репликации и что эти участки вирусной РНК взаимозаменяемы. «Это открытие имеет большое значение, поскольку до сих пор разработка противовирусных препаратов против этого типа патогенов представляла собой огромную проблему». В отличие от бактерий, вирусы используют большую часть механизмов самих человеческих клеток для размножения, что затрудняет поиск специфических терапевтических мишеней, не наносящих вреда организму. «Поэтому выявление структуры, которая является важной и общей для различных вирусов, вызывает большой интерес в научном сообществе. Следующим шагом команды стала попытка заблокировать этот общий механизм, чтобы помешать вирусам продолжать размножаться. «Чтобы продвинуться в этом поиске, лаборатория Гамарника внедрила инструменты компьютерного моделирования и работала совместно со специалистом Мернуш Аррар и ее группой из Института вычислений Факультета точных и естественных наук Университета Буэнос-Айреса (UBA) и Национального научно-исследовательского совета (CONICET). С помощью структурного анализа и компьютерного моделирования ученые выявили соединения, способные связываться с этой областью вирусного РНК. «Эта междисциплинарная работа позволила, кроме того, проверить фундаментальные вычислительные методы в области прогнозирования структур РНК», — подчеркнула Аррар. «После этого анализа группе удалось выявить молекулы, способные препятствовать вирусной репликации в лабораторных моделях. По словам Овьедо-Руко, эти соединения смогли ингибировать размножение нескольких различных ортофлавивирусов. «Это вселяет большую надежду, хотя предстоит еще много работы, чтобы определить, действительно ли их можно превратить в лекарства для лечения пациентов», — пояснил исследователь. «Это открытие не означает, что уже существует противовирусный препарат, готовый к применению у людей. Обнаруженные молекулы ещё должны пройти испытания на токсичность, эффективность и безопасность, сначала на животных, а затем в рамках клинических испытаний на людях. Тем не менее, исследователи считают, что открытие дает важное стратегическое преимущество: оно указывает на механизм, общий для множества вирусов, включая некоторые из тех, которые могут появиться в будущем. «Мы ищем не лечение для одной болезни, а универсальный ключ, который мог бы защитить нас от множества существующих вирусов и, что самое важное, от угроз, о которых мы пока не знаем», — подчеркнул Овьедо-Руко. «Для Гамарника эта работа также представляет собой кульминацию линии исследований, начавшейся более двадцати лет назад, когда его лаборатории впервые удалось описать, как вирус денге реплицирует свой генетический материал». «Это итог 20 лет исследований, начавшихся с открытия базового механизма биологии вируса денге, который мы сейчас используем для поиска противовирусных препаратов, которые могут быть полезны против многих других вирусов», — заявила исследовательница. «Гамарник также подчеркнула важность фундаментальных исследований — области, которая зачастую требует многих лет, чтобы продемонстрировать конкретные применения, но которая имеет решающее значение для прогресса в медицине и биотехнологии. «Заранее невозможно предсказать, какое влияние окажут открытия». «Может пройти много лет, прежде чем мы увидим практическое применение этих открытий, но так устроена наука», — отметила она. «Кроме того, этот научный прорыв происходит в сложных для аргентинской науки условиях». Сама исследовательница предупредила о трудностях, с которыми в настоящее время сталкивается сектор из-за сокращения бюджета и потери кадров. «Сегодня нас приглашают представить наши открытия в университетах и институтах разных стран мира, в то время как в нашей стране мы сталкиваемся с серьезным недофинансированием научной системы», — отметила Гамарник. И добавила: «Если эта политика не изменится в ближайшее время, ущерб будет непоправимым, а его последствия будут ощущаться, по крайней мере, на протяжении нескольких поколений».