Prof. Marcinowi Drągowi wspólnie z naukowcami z Polski, Niemiec i Belgii udało się zidentyfikować związki chemiczne, które unieszkodliwiają wirusa SARS-CoV-2 w zarażonych ludzkich komórkach. Wyniki badań opublikowano w „Nature Chemical Biology”.

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. Marcin Drąg.

Zidentyfikowany związek to inhibitor, a więc substancja zdolna powstrzymać działanie proteazy Mpro – enzymu powstającego 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 naszego naukowca 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. Marcin Drąg.

Polsko-belgijsko-niemieckie badania

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 – wyjaśnia prof. Marcin Drąg. – 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 – dodaje.

Chcąc upewnić się, że związek wiąże się z proteazą Mpro, w laboratorium prof. Rolfa Hilgenfelda z Uniwersytetu w Lubece naukowcy rozszyfrowali strukturę krystaliczną samego enzymu Mpro z inhibitorem. Jednym z kolejnych 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 z kolei w Łodzi zespół prof. Wojciecha Młynarskiego z tamtejszego Uniwersytetu Medycznego. Próbki komórek pochodziły z gardła pacjentów chorych na COVID-19. Osoby z pozytywnym wynikiem testowano specjalnym związkiem tzw. sondą chemiczną otrzymaną w laboratorium prof. Marcina Drąga. Zawierała ona inhibitor połączony ze znacznikiem fluorescencyjnym, który umożliwia detekcje zachowania takiego związku chemicznego w układzie żywym. Dzięki temu pod specjalnym mikroskopem, można było sprawdzić, w jaki sposób proteaza Mpro reaguje z inhibitorem.

Z publikacją można się zapoznać pod tym linkiem.

Ponadto, poza opublikowaną właśnie pracą w prestiżowym czasopiśmie „Nature Chemical Biology”, laboratorium prof. Marcina 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.

– 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. Marcin Drąg.

Te badania są także już dostępne jako preprint publikacji dostępnej na stronie.

Co najważniejsze, wyniki swych badań nad substancjami zdolnymi pokonać koronawirusa, zespół prof. Marcina 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 uczony.