Препараты мРНК могут защитить от огромного спектра вирусов, активируя ключевые элементы нашей врожденной защиты от инфекции.
Иллюстрация связывания белкового комплекса с ДНК при производстве ключевой сигнальной молекулы интерферона. Мартин Маккарти/Getty Images
Всего одно еженедельное вдыхание воздуха из ингалятора, похожего на астматический, может однажды защитить вас от вирусных инфекций, которые делают зимы невыносимыми, и даже спасти вам жизнь в случае новой пандемии.
Именно такую заманчивую перспективу открывают многообещающие испытания на животных мРНК-терапии, активирующей нашу встроенную защиту от вирусов. «Можно рассматривать это как универсальное противовирусное средство», — говорит Душан Богунович из Колумбийского университета в Нью-Йорке.
Реклама
Чтобы полностью реализовать потенциал этого подхода, потребуется дальнейшее развитие технологии мРНК, используемой в вакцинах, но на прошлой неделе США сократили финансирование разработки мРНК-вакцин. «Я был бы удивлён, если бы это не оказало косвенного влияния на подобные усилия», — говорит Богунович.
Помимо того, что наш организм обучается распознавать вирусы и атаковать их антителами, у него есть множество встроенных защитных механизмов. Например, при обнаружении вирусной инфекции клетки выделяют ключевую сигнальную молекулу, называемую интерфероном. Это активирует около 1000 генов, запуская выработку широкого спектра противовирусных белков, которые действуют различными способами: одни блокируют проникновение вируса в клетки, другие подавляют высвобождение новых вирусных частиц.
Не все эти белки действуют против всех вирусов, но в сочетании они могут иметь большое значение. «Наша врождённая иммунная система чрезвычайно мощна», — говорит Богунович.
Проблема в том, что вирусы, особенно респираторные, размножаются очень быстро, говорит Богунович, поэтому могут опережать способность организма к усилению своих врождённых защитных сил. Но если организм заранее готовит эти защитные силы, это может ограничить репликацию вируса и поддерживать лёгкую форму инфекции ещё до того, как активизируется остальная иммунная система.
Были надежды на то, что интерферон можно будет использовать в качестве противовирусного средства общего действия, но он может иметь серьёзные побочные эффекты. Поэтому Богунович и его коллеги разрабатывают противовирусные препараты, состоящие из подмножеств 1000 белков, выработка которых запускается интерфероном.
Они отобрали 10 из этих белков и доставили их в клетки в форме кодирующих их мРНК. Доставка мРНК означает, что белки временно производятся внутри клеток, где они необходимы, в то время как готовые белки слишком велики, чтобы попасть внутрь клеток в достаточных количествах.
Испытания, включавшие заражение клеток человека различными вирусами, включая грипп и вирус Зика, показали, что эта комбинация успешно усиливает защиту от вирусов. Для организма это должно обеспечить решающее преимущество.
Затем команда доставила эти мРНК в лёгкие золотистых хомяков. Этот коктейль из мРНК успешно защитил хомяков от вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, при этом количество вирусов резко снизилось по сравнению с животными, не получавшими лечение. «Я подумал: „Ого! Это действительно может быть универсальным противовирусным препаратом“», — говорит Богунович.
Существующие противовирусные препараты действуют только против определённых вирусов, поэтому наличие препарата с более широким спектром действия было бы чрезвычайно ценным. Разработка антибиотиков, таких как пенициллин, способных уничтожать широкий спектр бактерий, произвела революцию в медицине.
Более того, по словам Богуновича, некоторые комбинации белков, активируемых интерфероном, могут быть особенно эффективны против определённых вирусов. Поэтому тот же подход можно использовать и для разработки более специфичных противовирусных препаратов.
Как определить, слабая или сильная у вас иммунная система
Новые анализы крови могут показать, насколько хорошо справляется ваша иммунная система, путем оценки баланса различных иммунных клеток, но, возможно, существует более простой способ оценить состояние вашего иммунитета.
Доставка мРНК в достаточно большую долю клеток, подверженных риску инфицирования, будет иметь решающее значение. В этой области необходимы дальнейшие разработки, поскольку доставлять мРНК в определённые типы клеток всё ещё сложно.
«Это, безусловно, захватывающе и может привести к многообещающим достижениям, но мы ещё на несколько шагов от того, чтобы говорить о готовой к применению универсальной контрмере», — говорит Арис Кацуракис из Оксфордского университета. «Исследование подчёркивает потенциал технологии мРНК, выходящий за рамки вакцин. Текущая ситуация с мРНК-вакцинами в США, безусловно, трагически замедлит прогресс на обоих этих направлениях».
Хотя устойчивость к антибиотикам в настоящее время представляет собой серьёзную проблему, Богунович считает, что вирусы вряд ли разовьют устойчивость к этому типу противовирусных препаратов, если они содержат ряд интерферон-активируемых белков, воздействующих на различные аспекты жизненного цикла вируса. Такой комбинированный подход оказался успешным, например, при лечении ВИЧ.
Трансляционная медицина в науке DOI: 10.1126/scitranslmed.adx5758
Источник: www.newscientist.com
