W Oak Ridge National Laboratory (Oak Ridge w stanie Tennessee) prowadzone są teraz badania nad lekami przeciw wirusowemu zapaleniu wątroby typu C (WZW typu C) w celu sprawdzenia ich potencjału w leczeniu COVID-19. Badania przy użyciu krystalografii rentgenowskiej i kinetyki enzymów in vitro wykazały, że niektóre z tych leków mogą hamować główną proteazę SARS-CoV-2, czyli enzym, który umożliwia wirusowi namnażanie się wewnątrz komórki.
Główna proteaza o nazwie 3CL Mpro to rodzaj enzymu, który ma za zadanie precyzyjne "pocięcie" łańcucha wirusowych białek na mniejsze kawałki. Następnie te fragmenty stają się zalążkiem, z którego powstaje kolejny wirus.
Zatem zablokowanie głównej proteazy uniemożliwi wirusowi replikację. Naukowcy przeszukują więc istniejące już bazy leków, aby sprawdzić, który jest w stanie zahamować działanie enzymu. Gdyby okazało się, że znany już lek potrafi też walczyć z koronawirusem, można by było szybko zastosować go u chorych na COVID-19.
- Obecnie nie ma inhibitorów zatwierdzonych przez FDA, które są ukierunkowane na główną proteazę SARS-CoV-2 - mówi Daniel Kneller, współautor badania. - W trakcie eksperymentów odkryliśmy jednak, że taką rolę mogą pełnić przeciwwirusowe leki na zapalenie wątroby typu C, które jak się wydaje potrafią się związać z proteazą koronawirusa i unieszkodliwić ją.
Naukowcy sprawdzili, jak działają na główną proteazę takie leki jak leupeptyna (występujący naturalnie inhibitor proteazy) oraz telaprevir, narlaprevir i boceprevir (leki już zatwierdzone przez Agencję Żywności i Leków do leczenie WZW typu C).
Prześwietlanie leków
Krystalografia rentgenowska pozwoliła na stworzenie trójwymiarowej mapy każdego z leków, dzięki czemu odkryto, w jaki sposób układają się w nich atomy i gdzie powstały wiązania chemiczne pomiędzy proteazą a cząsteczkami inhibitora leku. Sprawdzono także, jak mocno te inhibitory wiążą się z proteazą. Ostatecznie, po bliższym przyjrzeniu się tej strukturze, odrzucono leupeptynę, ale wskazano do dalszych badań telaprevir, narlaprevir i boceprevir.
Pokazanie na poziomie molekularnym, jak dany lek wiąże się z enzymem (czyli z proteazą), gdzie się wiąże i jak zmienia kształt enzymu, może być niezwykle pomocne. - Widzimy, że "kieszenie" w proteazie, do których mogłaby się przyczepić cząsteczka leku, są bardzo elastyczne. Mogą się otwierać i zamykać w zależności od tego, jakiej wielkości jest podstawowy składnik leku - tłumaczą naukowcy.
- Badania sugerują, że o inhibitorach zapalenia wątroby typu C warto pomyśleć jako o potencjalnych kandydatach na leki na COVID-19 - mówi Leighton Coates, jeden z autorów badania. - Nie można zaprojektować leku, nie wiedząc, jak działa na poziomie molekularnym. Mamy nadzieję, że nasza praca ułatwi innym zaprojektowanie nowych, skutecznych medykamentów.
Opis badania został opublikowany w czasopiśmie "Structure".
Źródła: MedicalXPress.com, Structure
