Цивилизация
Ученые из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины (ФНКЦ ФХМ) синтезировали молекулы нуклеиновых кислот, предотвращающие заражение клеток организма вирусом иммунодефицита (ВИЧ). Научный сотрудник центра Анна Варижук представила результаты работы на II междисциплинарной научной конференции «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания». Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
Сотрудники лаборатории искусственного антителогенеза ФНКЦ ФХМ занимаются фундаментальными исследованиями биохимических процессов, лежащих в основе развития болезней человека. Ученые анализируют механизмы перестроек в генах бактерий и вирусов (патогенов), обеспечивающие избегание иммунной системы. «Мы исследуем эти геномные перестройки, чтобы научиться их подавлять, найти способ помочь организму (иммунной системе) справляться с патогенами», — рассказала автор доклада, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ФНКЦ ФХМ Анна Варижук.
Одним из приоритетных направлений работы является изучение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Попадая в организм человека, ВИЧ обнаруживает иммунные клетки и присоединяется к их рецепторам (CD4) при помощи специальных белков — гликопротеинов. Гликопротеины ВИЧ обычно схематически изображаются в виде выступов-шипов на шарообразной поверхности вируса. Присоединение к CD4 запускает процессы слияния клеточной и вирусной мембран, что является первой стадией заражения. Российским биохимикам удалось разработать новый аптамер, препятствующий слиянию вируса иммунодефицита с клеткой.
Аптамер — это короткий однонитевой фрагмент нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), способный распознавать определенные молекулы-мишени и соединяться с ними. Однонитевые ДНК и РНК могут образовывать всевозможные трехмерные структуры: узлы, петли, двойные и четверные спирали (квадруплексы). Разнообразие пространственных форм, а соответственно, и свойств дает возможность подбирать подходящие аптамерные молекулы практически для любой мишени: неорганического соединения, белка, пептида, вирусной частицы.
Созданный российскими учеными ДНК-аптамер распознает поверхностный гликопротеин ВИЧ и связывается с ним. Вирус, «заблокированный» синтетической ДНК, уже не может взаимодействовать с CD4-рецепторами клеточной мембраны, и инфицирование не происходит.
Разработка может впоследствии применяться при создании средств профилактики ВИЧ-инфекции, так как аптамер не токсичен для клеток человеческого организма и при этом высокоэффективен. «Получение прототипа препарата — не очень отдаленная перспектива. Действующее вещество у нас уже есть, осталось выбрать удобную лекарственную форму. Хочу отметить, что важную роль в исследовании сыграли наши коллеги из Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН. Следующий этап, проведение доклинических и клинических испытаний, является ключевым. Мы рассчитываем найти партнеров для продвижения нашей разработки», — заключила Анна Варижук.
Стоимость синтеза лекарственных средств на основе аптамеров в несколько раз ниже стоимости производства их белковых аналогов — антител. Это делает аптамерные соединения очень выгодным продуктом для коммерциализации.
