Wielki sukces Polaków: zespół z Wrocławia już wie, jak zatrzymać replikację koronawirusa

Kilka tygodni temu zespół naukowców z Politechniki Wrocławskiej kierowany przez prof. Marcina Drąga rozpracował enzym, którego działanie może być kluczowe dla walki z koronawirusem. Teraz ogłosił kolejne przełomowe odkrycie: jako pierwszy na świecie rozpracował proteazę, której zablokowanie zahamuje replikację koronawirusa. Dlaczego to przełom?

Spis treści

1. Co to za odkrycie?
2. Dlaczego to przełom?
3. Skuteczny wyścig z czasem

W połowie marca laureat Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej prof. Marcin Drąg z Politechniki Wrocławskiej wraz z zespołem rozpracował enzym - proteazę SARS-CoV-2 Mpro, której działanie może być kluczowe dla walki z koronawirusem SARS-CoV-2. Mówił wówczas: " Jeśli enzym potraktujemy jako zamek, to my do niego dorobiliśmy klucz".

Teraz naukowiec ogłosił kolejne przełomowe odkrycie: kierowany przez niego zespół jako pierwszy na świecie rozpracował kolejną proteazę, której zablokowanie powoduje zahamowanie wirusa. To proteaza SARS-CoV-2-PLpro.

Co to za odkrycie?

Koronawirusa SARS-CoV-2 tworzy 29 różnych białek, w tym dwie proteazy – SARS-CoV-Mpro oraz SARS-CoV-2-PLpro. A proteazy są uważane za wprawdzie trudny, ale bardzo dobry cel do poszukiwania leków. O proteazy oparte są np. niektóre leki na HIV, na wirusowe zapalenie wątroby typu C, na cukrzycę typu drugiego czy leki przeciwnowotworowe nowej generacji.

Naukowiec tłumaczy: "Koronawirus powodujący COVID-19 ma dwie proteazy. Zatrzymanie albo jednej, albo drugiej na sto procent zatrzymuje replikację wirusa. To potwierdzone dane medyczne. A my jesteśmy jedynym laboratorium na świecie, które ma teraz obie te proteazy w aktywnej formie i dobrze sprofilowane".

Naukowiec przypomina też, że wirus SARS-CoV-2 jest bliskim kuzynem wirusa SARS-CoV-1, który wywołał epidemię SARS w 2002 r. Wówczas na całym świecie wielu naukowców próbowało zrozumieć, jak działa ten wirus.

Dopóki jednak nie pozna się mechanizmów działania wirusa wywołującego COVID-19, nie wiadomo, z których badań w przeszłości nad SARS można skorzystać bezpośrednio - np. w badaniach nad nowym lekiem czy szukaniem nowych zastosowań leków, które wykorzystywane są do leczenia innych chorób.

"A nam teraz udało się porównać proteazy PLpro ze 'starego' i z 'nowego' wirusa SARS-CoV. Wykazaliśmy, że są bardzo podobne w specyfice wiązania substratów, a to kluczowa informacja w aspekcie ich aktywności" - wyjaśnia naukowiec.

Dlaczego to przełom?

Dzięki odkryciu naukowców z Wrocławia wszystkie informacje uzyskane przez wiele lat badań nad poprzednim SARS można natychmiast zastosować w badaniach nad zwalczaniem koronawirusa SARS-CoV-2.

Proteaza SARS-Cov-2-PLpro, którą zbadał prof. Drąg, jest nie tylko niezbędna do replikacji wirusa, ale także blokuje mechanizm obrony organizmu przed tym patogenem. Enzym ten powstrzymuje mechanizmy prowadzące do śmierci zainfekowanej komórki. „Koronawirus wykorzystuje enzym do oszukiwania ludzkich komórek, a przez to może replikować i tworzyć olbrzymią liczbę kopii" – tłumaczy prof. Drąg. Zablokowanie tego białka mogłoby więc - jak się wydaje - wspomóc organizm w walce z wirusem.

Zespół pod kierownictwem prof. Drąga już pokazał kilka przykładów związków, które selektywnie hamują działanie tego enzymu. "Tak się składa, że proteaza PLpro z poprzedniego wirusa SARS, to była pierwsza wirusowa proteaza, którą badałem w swojej karierze. Dzięki temu wiedziałem, kto ma ekspertyzę w tych białkach i z kim nawiązać współpracę" - tłumaczy prof. Drąg. I dodaje, że jego praca nie polegała na przygotowaniu białka, ale na zrozumieniu jego działania.

Skuteczny wyścig z czasem

„Uruchomiłem wszystkie kontakty, które miałem na świecie, aby dostać ten enzym do badań" – mówi. I udało się – laboratorium prof. Shauna Olsena z Karoliny Południowej w USA pracowało trzy tygodnie, aby przygotować białko. Enzym przyleciał do Polski w Wielki Piątek, tuż przed świętami Wielkanocy, ale pojawiła się groźba, że przesyłkę uda się dowieźć do Wrocławia dopiero po długim weekendzie - w środę.

"A gdyby ten enzym czekał tak długo, całkowicie straciłby aktywność, uległby dezaktywacji. Na szczęście jednak urząd celny i firma kurierska wykazały się największym zrozumieniem. Dzięki dwóm osobom z polskiego FedExu, które spędziły ze mną kilka godzin na telefonie, enzym dotarł do naszego laboratorium przed świętami. I w środę po świętach mieliśmy już praktycznie gotowe wszystkie wyniki" - relacjonuje prof. Drąg.

Podobnie jak w przypadku poprzednich badań, także tym razem prof. Marcin Drąg postanowił bezpłatnie udostępnić swoje wyniki – bez ich opatentowania. Artykuł z wynikami badań jest w trakcie recenzowania, ale preprint publikacji jest dostępny dla wszystkich bezpłatnie online.

Prof. Drąg podkreśla, iż w badaniach nad SARS-Cov-2-PLpro uczestniczyło także kilka grup badawczych z USA. Oprócz grupy prof. Shauna Olsena (Medical University of South Carolina/University of Texas Health Science Center at San Antonio) byli to prof. Tony Huang i dr Miklos Bekes (New York University School of Medicine) oraz Scott Snipas (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, Kalifornia).

Polecamy także:

• Które rękawiczki jednorazowe wybrać i gdzie je tanio kupić?
• Bieganie w maseczce obciąża płuca i serce
  
• Zobacz, jak nas będą kontrolować w galeriach handlowych
• Zasiłek opiekuńczy będzie przedłużony? Sprawdź, co planuje rząd
• Chcesz schudnąć? Nadal możesz jeść, co lubisz. Wypróbuj nasz program dietetyczny
• Czym jest kwarantannowe drive thru?
• 5G a koronawirus. Naukowcy nie mają wątpliwości
• Koronawirusem zarażamy się w trakcie rozmowy? Nowe badania
• Jak odkazić maseczkę i jej nie zepsuć?
• Czy można bezpiecznie posłać dziecko do żłobka lub przedszkola?

Katarzyna Hubicz