0
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.
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.
Структура комплекса ДНК-аптамера с поверхностным гликопротеином ВИЧ – результаты молекулярного моделирования (моделирование выполнено научным сотрудником ФНКЦ ФХМ Владимиром Цветковым)
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.
Кандидат химических наук, старший научный сотрудник ФНКЦ ФХМ Анна Варижук
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.
Стоит отметить, что стоимость синтеза лекарственных средств на основе аптамеров в несколько раз ниже стоимости производства их белковых аналогов — антител.
