19 мая 2023 2 529

Новый препарат от ВИЧ: как убить вирус в его «логове»

ВИЧ-инфекция — одна из самых опасных и трудноизлечимых болезней современности. Существующие лекарства помогают подавлять размножение вируса в организме, но не могут полностью его уничтожить. Особенно тяжело бороться с вирусом в нейронах — клетках нервной системы, которые защищены от внешнего воздействия гематоэнцефалическим барьером. Но российские ученые нашли способ проникнуть в это «логово» вируса и убить его там.

Как работает ВИЧ

ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) — это ретровирус, то есть вирус, который использует РНК в качестве наследственного материала. Чтобы заразить клетку, он должен переписать свою РНК в ДНК и встроить ее в геном хозяина. Для этого ему нужен специальный фермент — обратная транскриптаза. Она копирует РНК-вируса в ДНК-вируса, которая затем интегрируется в хромосомы клетки. Таким образом, клетка становится фабрикой по производству новых вирусных частиц.

Обратная транскриптаза — это слабое место ВИЧ, потому что она очень часто допускает ошибки при копировании РНК. Это приводит к мутациям в геноме вируса, которые делают его устойчивым к лекарствам и иммунной системе. Поэтому для эффективной борьбы с ВИЧ нужны препараты, которые могут блокировать работу обратной транскриптазы и предотвратить размножение вируса.

Какие препараты существуют

Сегодня существуют два типа препаратов, которые подавляют обратную транскриптазу: нуклеозидные и ненуклеозидные ингибиторы. Нуклеозидные ингибиторы похожи на нуклеотиды — «буквы» ДНК и РНК, которые несут наследственную информацию. Они встраиваются в цепочку ДНК-вируса при копировании РНК-вируса и останавливают ее рост и удлинение. Ненуклеозидные ингибиторы — это разные органические соединения, которые связываются с обратной транскриптазой и меняют ее форму, что снижает ее активность.

Оба типа ингибиторов имеют свои преимущества и недостатки. Нуклеозидные ингибиторы эффективны против разных штаммов ВИЧ, но они могут быть токсичны для клеток хозяина и вызывать побочные эффекты. Ненуклеозидные ингибиторы менее токсичны, но они быстрее теряют свою действенность из-за мутаций в обратной транскриптазе.

Какой препарат разработали российские ученые

Российские ученые из Федерального научного центра биотехнологии РАН предложили новое поколение ненуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ. Они создали более 250 соединений-кандидатов на роль лекарства от ВИЧ и выбрали самое активное и безопасное из них — молекулу с кодовым названием A17.

Мы создали и оптимизировали более 250 соединений-кандидатов на разработку нового препарата от ВИЧ. Все они оказались активны против клинически значимых штаммов вируса в очень низкой, пикомолярной концентрации. Это дает нам надежду на разработку препарата, который не будет настолько токсичным, как имеющиеся аналоги

— со-ведущий автор работы Вадим Макаров.

Прототип лекарства нового поколения имеет уникальный механизм действия — он способен убивать вирус иммунодефицита человека в его «логове» — в нейронах. Молекула A17 способна проникать в нейроны сквозь гематоэнцефалический барьер — слой клеток, который защищает мозг от поступления из кровотока потенциально опасных или лишних веществ. Там она блокирует обратную транскриптазу ВИЧ и предотвращает размножение вируса. Очень важно, что экспериментальная молекула является полностью безопасной для нейронов.

Обратная транскриптаза — это фермент, который позволяет вирусам создавать собственные копии внутри клетки. С его помощью такие вирусы, как ВИЧ или вирус гепатита B, у которых наследственная информация содержится в виде РНК, переводят ее в ДНК, чтобы превратить зараженную клетку в фабрику по производству новых вирусов. Ингибиторы обратной транскриптазы подавляют синтез новых вирусных частиц. Поэтому такие разработки занимают важнейшее место в антиретровирусной терапии

— Вадим Макаров.

Какие перспективы у нового препарата

Ученые предполагают, что новый препарат возможно приблизит нас к полному избавлению от ВИЧ-инфекции с минимальными побочными эффектами. На данный момент синтезирована уникальная молекула, которая станет основой лекарства нового поколения, проведены ряд доклинических исследований, исследования на токсичность и фармакокинетику потенциального препарата.

Однако до появления нового лекарства на рынке еще далеко. Необходимо провести дальнейшие исследования на животных и людях, чтобы подтвердить его эффективность и безопасность. Также нужно решить вопросы производства и регистрации лекарства. По словам ученых, это может занять несколько лет.