Красные водоросли Laurencia могут быть использованы в качестве основы для новых лекарств от вируса SARS-CoV-2, выяснили биохимики. Коллектив ученых из УрФУ, Института органического синтеза УрО РАН с коллегами из Австралии и Германии провели молекулярный докинг 300 биоактивных компонентов (лиганды) красных водорослей и обнаружили семь соединений, обладающих необходимой активностью. Описание опытов и результаты исследований ученые опубликовали в журнале Microbiology Research. Исследование выполнено при финансовой поддержкемегагранта Минобрнауки России (проект № 075-15-2022-1118).
«Laurencia принадлежит семейству Rhodomelaceae, которое считается одним из крупнейших семейств морских красных водорослей — насчитывает, по разным оценкам, 125 родов и 700 видов по всему миру. Последнее время Laurencia стала предметом активного исследования. Только с 2015 года из видов Laurencia выделено в общей сложности 1 047 вторичных метаболитов, которые обладают различными полезными свойствами», — поясняет главный научный сотрудник лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий УрФУГригорий Зырянов.
Традиционно Laurencia используют в пищу (к примеру, жители Гавайев), в качестве лекарств в народной медицине и в качестве удобрений. Недавние исследования показали: Laurencia — богатый источник биоактивных соединений, которые обладают противовирусной активностью.
«РНК-полимераза (RdRp), также известная как неструктурный белок, является одной из возможных целей, которую можно блокировать терапевтическим препаратом и таким образом останавливать распространение вируса в организме. В SARS-CoV-2 комплекс RdRp состоит из трех белков. Так вот, чтобы определить активность по отношению к белкам вируса SARS-CoV-2 мы проанализировали 300 лигандов красных водорослей. В итоге мы обнаружили семь кандидатов, которые блокируют разные части белков, отвечающих за репликацию вируса. Также выяснилось, что бромофикоевая кислота C активна сразу по отношению к двум мишеням. Конечно, о препаратах для лечения коронавируса на основе водорослей говорить еще рано, но в целом, полагаем, это хороший задел для продолжения экспериментальных исследований в данном направлении», — говорит Григорий Зырянов.
Отметим, исследование провели с помощью компьютерного моделирования на основе доступных данных международных медицинских баз (PubChem, ChemSpider и CMNPD). Скрининг in silico позволяет проводить отборку перспективных соединений быстрее и, в некоторых случаях, позволяет сократить первый этап экспериментов на животных. Отобранные соединения авторы проверяли в том числе на токсичность для организма человека. В итоге в шорт-лист вошли семь соединений, которым предстоят последующие проверки.
Справка
- Laurencia — род красных водорослей, произрастающих в умеренных и тропических прибрежных зонах. Небольшого или среднего размера водоросли, слоевища которых достигают 40 см. Для исследований Laurencia выращивают в резервуарах в лабораторных условиях. Изначально исследовательский интерес к этим красным водорослям возник в связи с их потенциалом стать новым источником антибиотиков.
- SARS-CoV-2 — представитель семейства коронавирусов, который является причиной инфекции (заболевания) Covid-19. Несмотря на создание вакцин (на сегодня, по данным ВОЗ, введено 13,5 млрд вакцин), количество заболевших продолжает увеличиваться. Так, по данным той же ВОЗ, с декабря 2019 года в мире зарегистрирован 771 млн подтвержденных случаев заболевания Covid-19. Почти 7 млн человек скончалось.
Несмотря на то, что ВОЗ отменила статус пандемии для Covid-19, на сегодня коронавирус нельзя назватьпобежденной болезнью. Вакцины обеспечивают защиту от тяжелых форм болезни, однако для лечения болезни все еще требуются препараты. Вполне вероятно, что SARS-CoV-2 может стать постоянным спутником человека, поэтому разработка эффективных противовирусных препаратов все еще крайне актуальна.
УрФУ — один из ведущих вузов России, расположен в Екатеринбурге. Участник проекта по созданию кампусов мирового уровня — части национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России. Университет — участник государственной программы поддержки российских вузов «Приоритет-2030», выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы».
УрФУ оперативный — в телеграм