Najnowsze badania przeprowadzone pod kierownictwem prof. Marcina Drąga z Politechniki Wrocławskiej, laureata programów i Nagrody FNP 2019, tym razem wraz z grupami badawczymi z Polski, Niemiec i Belgii dowodzą, że jego zespołowi udało się zidentyfikować związki chemiczne, które unieszkodliwiają wirusa SARS-CoV-2 w ludzkich komórkach nim zarażonych, a także pozwalają obrazować obecność wirusowej proteazy Mpro w próbkach pobranych od chorych na COVID-19. To już druga publikacja z grupy prof. Drąga na temat koronawirusa w przeciągu tygodnia. Tym razem wyniki opublikowało prestiżowe Nature Chemical Biology. Badania były współfinansowane przez FNP w ramach grantu TEAM realizowanego ze środków pochodzących z funduszy europejskich w ramach programu Inteligentny Rozwój (POIR).
Wyścig z czasem w poszukiwaniu skutecznego leku na koronawirusa wciąż trwa. Jednym z czołowych zespołów na świecie, które się tym zajmują, jest ekipa prof. Marcina Drąga z Katedry Chemii Biologicznej i Bioobrazowania Politechniki Wrocławskiej. Naukowcy z Wrocławia zidentyfikowali i skutecznie przetestowali molekuły bardzo silnie hamujące replikację SARS-CoV-2.
?To początek. Mam nadzieję, że wkrótce można go będzie przetestować klinicznie? ? mówi prof. Drąg.
Ten związek to inhibitor, a więc substancja zdolna powstrzymać działanie proteazy Mpro. Proteaza Mpro jest to enzym powstający w ludzkiej komórce na skutek działania koronawirusa. Kiedy wirus wnika do ludzkiej komórki, sprawia, że ta produkuje kompleks wirusowych białek. Z tego kompleksu białkowego uwalniają się dwie proteazy, które dalej ?tną? go na kawałki. W ten sposób powstają kolejne białka umożliwiające namnażanie się wirusa.
Pierwszą z proteaz ? PLpro – naukowcy opisali w poprzedniej swej pracy zamieszczonej niedawno w ?Science Advances?. Teraz przyszła kolej na Mpro. Jednak w tym przypadku zespół prof. Drąga osiągnął więcej. ?Nie tylko wykazaliśmy, że Mpro z obu SARS są identyczne w miejscu wiązania potencjalnych leków, ale także stworzyliśmy inhibitor, który całkowicie blokuje Mpro, a następnie przetestowaliśmy go na zarażonych wirusem SARS-CoV-2 komórkach? ? opowiada prof. Drąg.
Testy te przeprowadzono w belgijskim Leuven, w laboratorium prof. Johana Neytsa na tamtejszym uniwersytecie. ?To jedno z najlepszych na świecie laboratoriów wirusologicznych. Tam, na specjalnie przygotowanych komórkach ludzkiej wątroby, które zarażono SARS-CoV-2, przetestowano nasz związek. Okazuje się, że działa on równie dobrze, jak stosowany obecnie do leczenia remdesivir. Czy jest lepszy, bo bezpośrednio celowany w proteazę tego konkretnie koronawirusa? To trzeba sprawdzić w ramach badań klinicznych, bo mają inne mechanizmy działania, ale bardzo zbliżoną siłę inhibicji, praktycznie tą samą moc? ? mówi prof. Drąg.
?Co więcej, by upewnić się, iż nasz związek wiąże się z proteazą Mpro, w laboratorium prof. Rolfa Hilgenfelda z Uniwersytetu w Lubece (Niemcy) rozszyfrowaliśmy strukturę krystaliczną samego enzymu Mpro z naszym inhibitorem? ? dodaje Profesor.
Ale to nie wszystko. Jednym z następnych etapów prac badawczych było sprawdzenie, w jaki sposób ten związek zachowuje się w materiale biologicznym pobranym bezpośrednio od osób chorych na COVID-19.
Te badania przeprowadził w Łodzi zespół prof. Wojciecha Młynarskiego z tamtejszego Uniwersytetu Medycznego. Próbki komórek pochodzących z gardła pacjentów COVID-19 pozytywnych traktowano specjalnym związkiem tzw. sondą chemiczną otrzymaną w laboratorium prof. Drąga. Zawierała ona inhibitor połączony ze znacznikiem fluorescencyjnym, który umożliwia detekcję zachowania takiego związku chemicznego w układzie żywym. Dzięki temu pod specjalnym mikroskopem, można było sprawdzić, w jaki sposób proteaza Mpro reaguje z inhibitorem.
Ponadto, poza opublikowaną właśnie pracą, zdobytą w ostatnim czasie w laboratorium prof. Drąga wiedzę na temat obu proteaz natychmiast wykorzystało do retargetowania leków, identyfikując grupę związków blokujących działanie obydwu enzymów wykorzystywanych przez koronawirusa do namnażania się wewnątrz ludzkich komórek. ?Zrobiliśmy już to. Ustaliliśmy, że liczne analogi znanego leku ebselenu, działają bardzo dobrze na obydwa enzymy. Te badania były prowadzone we współpracy z dr. inż. Mirosławem Giurgiem z Politechniki Wrocławskiej, który takie związki otrzymuje w swoim laboratorium. Testujemy je aktualnie w laboratoriach wirusologicznych. Ze wstępnych informacji wynika, że wiele z nich działa świetnie? ? mówi prof. Drąg.
Co jednak najważniejsze, wyniki swych badań nad substancjami zdolnymi pokonać koronawirusa, zespół prof. Draga udostępnia za darmo innym naukowcom. ?Każdy z tej wiedzy może skorzystać. Jeśli komuś się uda, przy naszych współudziale, zrobić lek, który będzie działał, będę szczęśliwy? ? podsumowuje polski uczony.
Więcej informacji:
Przeczytaj także:
- Laureaci FNP publikują w Science Advances
- Opis badań realizowanych przez prof. Marcina Drąga w ramach grantu w programie TEAM
Na zdjęciu: prof. Marcin Drąg / fot. Bartek Sadowski
Program TEAM jest realizowany przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej ze środków UE pochodzących z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój, oś IV: Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, Działanie 4.4 Zwiększanie potencjału kadrowego sektora B+R.
