Исследователи описали механизм взаимодействия фотосенсибилизаторов — веществ, вызывающих чувствительность к свету, — с S-белками коронавирусов человека. Специалисты обнаружили соединение, которое эффективно обезвреживало SARS-CoV-2.
Коронавирусы человека находятся в центре внимания научного сообщества из-за вспышек тяжелого острого респираторного синдрома в 2002-2003 годах (SARS-CoV), ближневосточного респираторного синдрома в 2012 году (MERS-CoV) и пандемии COVID-19 (SARS-CoV-2). Для прерывания возможных путей распространения возбудителей инфекций ученые ищут различные способы обеззараживания окружающей среды, безопасные для этой среды и человека.
Один из таких способов — фотодинамическое обеззараживание. Принцип этого подхода следующий: специальное химическое вещество — фотосенсибилизатор — связывается с возбудителем заболевания, и при освещении активирует кислород, который и окисляет связанного с фотосенсибилизатором возбудителя болезни, убивая его.
Специалисты нашли на оболочках коронавирусов человека мишени, за которые фотосенсибилизаторы могли бы "зацепиться", подобрали оптимальный фотосенсибилизатор и протестировали разработку.
"Спайковые белки (также они известны как шиповидные белки или S-белки), благодаря которым семейство коронавирусов получило свое название, выступают из оболочки вируса и играют ключевую роль на ранних стадиях цикла репликации коронавирусов, связывании с клетками-хозяевами и слиянии мембран, что позволяет вирусам проникать в клетки.
Мы использовали разработанный на нашей кафедре метод динамического докинга [один из методов молекулярного моделирования] и сравнили способность разных катионных фотосенсибилизаторов связываться со спайковыми белками трех коронавирусов, SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2", — сказал соавтор исследования Владимир Федоров.
Чтобы проверить эффективность подобранного с помощью молекулярного моделирования фотосенсибилизатора, ученые провели серию экспериментов.
В тестах в водной среде это вещество в сочетании с излучением красных светодиодов продемонстрировало полное обеззараживание от коронавирусов. Исследователи считаю, что предложенный фотосенсибилизатор перспективен для борьбы с распространением коронавирусов.
В исследовании участвовали специалисты МГУ имени М. В. Ломоносова, Федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины и Федерального научно-клинического центра ФМБА. Две статьи по результатам исследований опубликованы в журнале Viruses.