Naukowcy z Poznania pracują nad opracowaniem sondy, która będzie w stanie wskazać aktywność komórek białkowych, które pośredniczą m.in. w procesie rozwijania się wirusa SARS-CoV-2. Dzięki badaniu możliwe będzie szybkie opracowanie leku na choroby wywołane wirusami. Sonda będzie mogła również określić podatność pacjenta na infekcję.
Szefem projektu jest doktor Jacek Kolanowski z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu. W przeciwieństwie do koncentrowania się na samym wirusie, jego pomysł na skuteczną walkę z wirusami podobnymi do wirusa grypy czy koronawirusami opiera się na zmniejszaniu podatności komórek ludzkich do zainfekowania. „Wirus poza komórkami ginie. Powinniśmy sprawić, by nie przeniknął do miejsca, gdzie może się rozmnażać. Najbardziej pożądanymi lekami są te, które uniemożliwiają przeniknięcie cząstek wirusowych i infekowanie komórek” – mówi dr Jacek Kolanowski.
Sonda, nad którą pracuje zespół dr Kolanowskiego – to tak naprawdę cząsteczka chemiczna, która pozwala wiarygodnie i w prosty sposób zmierzyć – zobaczyć aktywność elementów ludzkich komórek, które są odpowiedzialne za wnikanie wirusa. Sondy fluorescencyjne są bardzo często stosowane w badaniach nad mechanizmami chorób do obrazowania tzw. aktywności biochemicznej, czyli mierzenia parametrów komórek.
Podczas gdy takie sondy zwykle mierzą tylko jeden parametr, dr Kolanowski, po powrocie w 2017 roku do Polski z trzyletniego stażu naukowego na Uniwersytecie w Sydney, zaproponował stworzenie sondy, która mierzy dwa parametry jednocześnie. To zwiększa wiarygodność pomiaru i pozwala na lepsze zrozumienie mechanizmów chorobowych a także bardziej skuteczne poszukiwanie nowych leków. Badania nad opracowaniem takich sond Jacek Kolanowski prowadzi w Instytucie Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu, gdzie kieruje Zakładem Sond Molekularnych i Proleków oraz Centrum Wysokoprzepustowych Badań Przesiewowych. Sonda ma pokazać, jak różnią się ludzkie komórki pod względem aktywności dwóch ludzkich białek, które są odpowiedzialne za wnikanie wirusa do komórek. Dzięki podobieństwu wnikania różnych wirusów do organizmu, cząsteczkę będzie można wykorzystać do badań nad związkami blokującymi to wejście i tym samym chroniącymi także przed przyszłymi pandemiami.
„Nasza sonda będzie wizualizować aktywności obu białek naraz i będzie można ją wykorzystać w praktyce do poszukiwania leków, które blokowałyby te dwie aktywności. Jednoczesne zablokowanie obu białek z pewnością będzie skuteczniejsze w walce z wirusem niż zablokowanie tylko jednego z nich. Nasze narzędzie będzie tzw. testem wysokoprzepustowym, co oznacza, że pozwoli na szybkie przeszukiwanie baz z dziesiątkami, a nawet setkami tysięcy różnych związków. Zakładamy, że taką sondę opracujemy w ciągu 12 miesięcy” – mówi Jacek Kolanowski. Dzięki bogatej bazie danych wynik będzie można porównać z tysiącami innych związków, by znaleźć substancję, dzięki której możliwe będzie zablokowanie wirusa do organizmu.
Naukowcy opracowują sondę fluorescencyjną na dwa anality. Anality mają odgrywać kluczową rolę w badaniu mechanizmu pozwalającemu na przenikanie cząsteczek wirusa do organizmu człowieka. „W trakcie przeprowadzania badania sonda fluorescencyjna zmienia swój sposób „świecenia”, kiedy pojawi się środowisko, które chcemy zobrazować. Sondy będą badać nie jeden, a dwa parametry jednocześnie. Obie dane pozwolą określić, czy istnieje pomiędzy nimi relacja, umożliwią zrozumienie mechanizmu przenikania wirusa do organizmu” – wyjaśnia dr Kolanowski.
Badaniu podlegają białka TMPRSS2 i ACE2, które znajdują się na powierzchni komórek ludzkich, zaangażowanych w proces przenikania wirusa do komórek gospodarza. Analizie sondy będzie podlegała zwłaszcza aktywność białek w poszczególnych organizmach. Wiadomo, że każdy organizm ludzki charakteryzuje się inną ruchliwością białek– „Od poziomu aktywności zależy skuteczność przenikania wirusa do komórek” – mówi dr Kolanowski. Narzędzie znajdzie zastosowanie również w poszukiwaniu leków na nadciśnienie czy do walki z nowotworami, ponieważ badane białka (TMPRSS2 i ACE2) uczestniczą również w procesach związanych z rozwojem nowotworów i chorób krążenia.
© mZdrowie.pl
