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:
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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