Тонкая настройка: ученые Сеченовского Университета научились нацеливать внутриклеточный иммунитет на борьбу с конкретным вирусом
 Тонкая настройка: ученые Сеченовского Университета научились нацеливать внутриклеточный иммунитет на борьбу с конкретным вирусом

Они изобрели метод активации противовирусной защиты человека, которая будет прицельно подавлять размножение разных вирусов. Во время эксперимента на гепатите B вирус был почти полностью уничтожен. Этот способ открывает путь к изобретению новых лекарств. 

Группа ученых Сеченовского Университета Минздрава России совершила прорывное открытие: они разработали метод точной настройки внутриклеточного иммунитета человека. Он позволяет активировать конкретные противовирусные гены, после чего те начинают разрушать конкретный вирус. Данный способ позволит создать новый класс препаратов – иммуностимуляторов направленного действия, которые помогут организму самому справляться с разной вирусной инфекцией. У таких лекарств не будет побочных эффектов. 

Новый метод позволяет ученым настраивать силу активации вирусных генов и управлять ею, говорит заведующий лабораторией генетических технологий Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского Сеченовского Университета Минздрава России Дмитрий Костюшев. Кроме него вклад в работу внесли научные сотрудники Сергей Брезгин, Анастасия Костюшева, Наталья Пономарева и другие ученые Первого МГМУ. Итоги исследования опубликованы в международном журнале Molecular Therapy Nucleic Acids, который освещает высококачественные фундаментальные клинические исследования в терапии на основе нуклеиновых кислот.

«В клетке есть эволюционные противовирусные программы. Когда клетка инфицируется, эти программы могут бороться с вирусом: подавлять его репликацию, противодействовать ему, распознавать вирусные белки, нуклеиновые кислоты в ядре или цитоплазме клеток. Но что происходит на самом деле: вирусы научились блокировать множество этапов. Они быстро развиваются и умеют адаптироваться к противовирусной защите, могут обходить ее, подавлять, а в каких-то случаях и прятаться от иммунного ответа. Поэтому нам, по сути, пришлось обойти все эти этапы и воздействовать напрямую на противовирусный ген, модулируя его активность. Причем мы действуем очень точно, то есть мы можем сами настраивать активность этого гена», — отмечает Дмитрий Костюшев.

Он рассказал, как им удалось научиться контролировать уровень активации — это то, с какой силой противовирусный фактор работает в клетке и подавляет размножение вируса. Известно, что при очень большой концентрации в организме могут проявляться токсические эффекты. Чтобы определить необходимый и достаточный уровень активации, ученые обратились к модели машинного обучения, которая предсказала, как можно модифицировать один из компонентов метода. Таким образом, им удалось соблюсти золотую середину и, не вызывая излишней токсичности, заставить организм победить вирус. Причем ученые могут активировать не один противовирусный ген, а сразу много. 

«Допустим, если у нас активация 100%, то мы можем ее сделать 80, 70, 60, 50%, и таким образом можем, по сути, регулировать дозу этого противовирусного фактора в клетках», — подчеркнул Дмитрий Костюшев.

Уникальный способ был проверен на модели вируса гепатита В. Благодаря ему ученые активировали противовирусные факторы APOBEC/AID, которые относятся к так называемому внутриклеточному иммунитету. Это снизило репликацию (размножение) вируса гепатита В на 90–99%. Ранее в мировой практике уже предпринимались попытки активировать APOBEC/AID с помощью сверхвысокой дозы интерферонов, но такие дозы невозможно использовать у пациентов из-за тяжелых побочных эффектов. Метод специалистов Сеченовского Университета позволил это сделать впервые.

В основе нового способа — так называемые генетические ножницы CRISPR/Cas. Но в данном случае они ничего не разрезают, а привлекают к конкретному противовирусному гену факторы активации. 

По словам Дмитрия Костюшева, «значимость этого подхода в том, что он позволяет активировать любой ген, любой противовирусный фактор. Уже известен ряд факторов практически для всех вирусных инфекций, которые могут подавлять их либо полностью удалять из организма. Но до недавнего времени воздействовать на них было невозможно. Сейчас у нас есть подход, так что можно брать его и испытывать на разных вирусных инфекциях, таких как грипп, коронавирус, гепатит, вирус папилломы человека и других».

Кроме того, ученые Первого МГМУ выявили порядка шести факторов, которые будут гораздо более эффективно удалять вирусы из клеток по сравнению с APOBEC/AID. Работа ведется в лаборатории генетических технологий ИМПТиТЗ им. Е.И. Марциновского Сеченовского Университета. 

Разработчики уверены, что их метод позволит разработать целую группу новых лекарств для активации иммунитета. Это будут иммуностимулирующие препараты, нацеленные на конкретный вирус, таким образом организм человека будет сам справляться с вирусной инфекцией. Этот способ сработает и у пациентов с хроническими заболеваниями, которые не вылечиваются современными методами.

Исследование выполнено при поддержке грантов РНФ № 22-75-10032. Лаборатория генетических технологий ИМПТиТЗ им. Е.И. Марциновского Сеченовского Университета создана в рамках национального проекта «Наука и университеты» и государственной программы «Приоритет 2030».

Ранее ученые Сеченовского Университета создали эффективный метод доставки CRISPR/Cas — так называемых генетических ножниц — в пораженную клетку. Это удалось осуществить с помощью биологических наночастиц.


Ссылка на публикацию: nauka.tass.ru