Противовирусные
Открытие антибиотиков стало настоящей революцией в медицине и спасло миллионы жизней. К сожалению, с вирусами дело обстоит сложнее: до сих пор не найдено сопоставимых по эффективности лекарств. Однако немалые успехи все же достигнуты, а создание новых противовирусных препаратов – одно из основных направлений современной биомедицины и биофармацевтики. Предложите различные механизмы действия противовирусных препаратов.
Подробно описанная, обоснованная и биологически корректная версия оценивалась 3 баллами; корректный, но неполный ответ оценивался 2 баллами; версии «разрушение генетического материала/РНК/ДНК вируса», «разрушение капсида/белковой оболочки вируса» и «ингибирование вирусных ферментов», лишенные каких-либо уточнений, оценивались 1 баллом. При наличии в ответе биологических ошибок балл снижался. Максимальная оценка – 16 баллов.
Ниже представлен перечень версий, оцениваемых 3 баллами:
1. Ингибирование прикрепления вириона к поверхности клетки и проникновения вируса в клетку.
Поскольку образование новых вирусных частиц невозможно вне клетки, этап проникновения вируса в клетку является привлекательной целью для многих противовирусных препаратов. Возможные механизмы предотвращения данного события включают блокирование рецепторов на поверхности клетки, с которыми связываются белки оболочки вируса; блокирование белков вирусной оболочки, отвечающих за прикрепление вириона к поверхности клетки и участвующих в слиянии мембраны вируса с мембраной клетки
2. Ингибиторы «раздевания» вируса.
Речь идет о препаратах, блокирующих ионный канал M2 вируса гриппа. Известно, что после связывания вируса гриппа с поверхностью клетки происходит эндоцитоз, вследствие чего вирусная частица оказывается внутри эндосомы. Закисление внутреннего пространства эндосомы способствует слиянию ее мембраны с оболочкой вируса; при этом M2 обеспечивает перенос протонов внутрь вирусной частицы, где они играют важную роль в отделении вирусного рибонуклеопротеина от белка M1, свободный рибонуклеопротеин далее выходит в цитоплазму клетки. При блокировании ионного канала M2 рибонуклеопротеин вируса оказывается связан с M1 и не может покинуть эндосому
3. Ингибирование встраивания вирусной ДНК в геном клетки-хозяина.
Важным этапом в жизненном цикле ретровирусов является встраивание двухцепочечной ДНК вируса в геном клетки-хозяина, осуществляемое специальным ферментом – интегразой. Препараты, ингибирующие интегразу, активно применяются в составе антиретровирусной терапии
4. Ингибирование репликации вирусного генома.
Большинство препаратов данного типа – аналоги нуклеозидов, мишенью которых являются вирусные полимеразы; они могут как связываться с активным центром фермента, блокируя его, так и встраиваться в растущую цепь, останавливая синтез. Так, например, при лечении инфекций, вызываемых герпесвирусами, активно применяются ингибиторы вирусных ДНК-полимераз (точнее, их предшественники). Ингибиторы обратной транскриптазы (РНК-зависимой ДНК-полимеразы, ревертазы) являются частью антиретровирусной терапии. Наконец, ингибиторы РНК-зависимых РНК-полимераз могут быть частью терапии, направленной на подавление РНКвирусов
5. Использование олигонуклеотидов для подавления экспрессии вирусных генов.
При лечении некоторых вирусных заболеваний применяются антисмысловые олигонуклеотиды (англ. antisense oligonucleotides, ASOs) – короткие последовательности ДНК, комплементарные участку мРНК вируса. Связывание ASO с целевым транскриптом приводит к деградации последнего РНКазой H, и, как следствие, снижению экспрессии кодируемого вирусом белка. Схожего эффекта можно добиться при использовании малых интерферирующих РНК (англ. small interfering RNAs, siRNAs), участвующих в механизме РНК-интерференции
6. Ингибирование вирусных протеаз.
Во многих случаях вирусные белки кодируются одной последовательностью нуклеотидов и синтезируются как единая полипептидная цепь; впоследствии протеазы расщепляют эту цепь на отдельные функциональные белки. Таким образом, препараты, ингибирующие вирусные протеазы, препятствуют созреванию белков вируса
7. Ингибирование выхода вирусных частиц из клетки.
Описанным эффектом обладают, например, ингибиторы нейраминидазы вирусов гриппа. Известно, что прикрепление вируса гриппа к клетке осуществляется за счет взаимодействия гемагглютинина на поверхности вириона и сиаловой кислоты – широко распространенного компонента многих мембранных гликопротеинов. При высвобождении вируса гриппа описанное выше взаимодействие нежелательно, поэтому в мембране вируса гриппа присутствует специальный белок, отщепляющий сиаловую кислоту, – нейраминидаза.
8. Стимуляция иммунного ответа организма.
В дополнение к препаратам, специфично подавляющим активность вируса в организме, при лечении вирусных заболеваний широко применяются интерфероны. Они оказывают комплексное влияние на защитные механизмы организма, в том числе активируют клетки иммунной системы, способствуют подавлению экспрессии вирусных генов и увеличению экспрессии MHC класса I для более эффективной презентации клетками антигенов
9. Применение моноклональных антител или плазмы от донора, содержащей антитела к вирусу.
Связываясь с белками оболочки вируса, антитела препятствуют их взаимодействию с рецепторами на поверхности клетки и, как следствие, делают невозможным проникновение вируса в клетку. Более того, присоединяясь к поверхности вируса, они могут инициировать его разрушение системой комплемента или способствовать его поглощению фагоцитами.
Это исчерпывающий список правильных ответов, которые приведены в работах всех участников. Все остальные варианты ответов не засчитывались и не будут засчитаны в случае апелляции
Отметим, что версии, описывающие вакцинацию, не оценивались. В отличие от противовирусных препаратов, применяющихся для лечения вирусной инфекции, вакцинация является превентивной мерой, иными словами она направлена на предотвращение заболевания здорового человека