Недавній спалах COVID-19 нового типу коронавірусу, яка почався в Китаї, викликав глобальні резонанс у всьому світі. Багато країн проводять комплекс обмежувальних протиепідемічних заходів для стримування і уповільнення розповсюдження COVID-19. Незважаючи на ці зусилля, за останній місяць вірус почав з’являтися за межами Китаю на територіях інших держав.
В даний час в Сполучених Штатах Америки спостерігалися випадки, коли інфікувалися особи, які не виїжджали за межі країни. У цих людей також не було контактів з тими, хто недавно прибув з Китаю або інших країн, де поширюється вірус. Національний інститут охорони здоров’я США (NIH) і інші установи охорони здоров’я США знаходяться в стані підвищеної готовності, мобілізувавши необхідні ресурси, щоб допомогти не тільки у стримуванні вірусу, але і в розробці заходів з порятунку життя.
В області лікування і профілактики відбулися обнадійливі події. За рекордно короткий час група дослідників, яка фінансується NIH, створила першу карту атомного масштабу можливої білкової мішені [1]. Це так званий шиповидний білок нового коронавірусу, який викликає COVID-19. Як показано вище на малюнку, частина цього гострого поверхневого елемента (зеленого кольору) дозволяє вірусу зв’язуватися з рецептором клітини людини, викликаючи злиття інших частин шипа з вірусної і клітинної мембранами. Цей процес необхідний для проникнення вірусу в клітини і їх зараження.
Доклінічні дослідження можливої вакцини вже проводяться в Центрі досліджень вакцин NIH (VRC), який є частиною Національного інституту алергії та інфекційних захворювань (NIAID). Очікується, що рання фаза I клінічного випробування цієї вакцини на людях почнеться протягом декількох тижнів. Але після цього буде проведено багато кроків для оцінки безпеки та ефективності, тільки потім масштаб вакцини можна буде збільшити до мільйонів доз. Незважаючи на те, що швидкість розробки цієї вакцини потенційно поб’є всі попередні рекорди за часом отримання, безпечна та ефективна вакцина для широкого поширення займе не менше року.
Коронавіруси – це велике сімейство вірусів, включаючи ті, які викликають застуду у людей. Фактично, ці віруси зустрічаються у всьому світі і становлять до 30 відсотків інфекцій верхніх дихальних шляхів у дорослих.
Спалахи коронавіруса спостерігаються вже втретє за останні роки, інфекції супроводжуються важким лікуванням і можливою смертю для певної групи людей. Більш ранніми спалахами коронавіруса були SARS (важкий гострий респіраторний синдром), який виник в кінці 2002 року і зник через два роки, і MERS (близькосхідний респіраторний синдром), який виник у 2012 році і продовжує вражати людей в невеликій кількості.
Дослідники в Техаському університеті, Остін вже протягом багатьох років займаються вивченням коронавірусів. Так, після появи COVID-19 було визначено, що причиною його виникнення є новий коронавірус, тісно пов’язаний з SARS.
Лише через два тижні після того, як китайські вчені повідомили про першу послідовності генома вірусу [2], Маклеллан і його колеги розробили і виготовили зразки шиповидного білка. Цікаво, що раніше його наукова група розробила метод для фіксації шиповидних білків коронавіруса за допомогою кріоелектронної мікроскопії високої роздільної здатності, що значно полегшує структурний аналіз.
Після того, як шиповидний білок був зафіксований у формі, яку він приймає, перш ніж злитись з людської клітиною, щоб заразити її, дослідники реконструювали її тривимірний структурний вигляд у вигляді карти атомного масштабу всього за 12 днів. Їх результати, опубліковані в Science, підтверджують, що шиповидний білок у вірусі, який викликає COVID-19, дуже схожий на шиповидний білок вірусу SARS. Мабуть, COVID-19 більш тісно зв’язується з клітинами людини, ніж вірус SARS, що може пояснити, чому новий коронавірус легше передається від людини до людини.
Команда Маклеллана і його колеги з NIAID VRC також планують використовувати стабілізований шиповидний білок в якості зонда для виділення антитіл, що виробляються природним шляхом, у людей, які вилікувались від COVID-19. Такі антитіла можуть становити основу лікування для людей, що зазнали впливу вірусу, наприклад медичні працівники.
В даний час NIAID працює з біотехнологічної компанією Moderna, Кембридж, Массачусетс, для розробки вакцини з використанням матричної РНК (мРНК) – молекул, які служать в якості початкових шаблонів у створенні білків. Мета полягає в тому, щоб в процесі взаємодії клітини з шиповидного білком вірусу, організм міг отримувати імунну відповідь і виробляти антитіла. Очікується, що ранні клінічні випробування вакцини на людях почнуться в найближчі тижні. Інші типи вакцини також знаходяться в доклінічній розробці.
Тим часом, перше клінічне випробування в США для оцінки експериментального лікування COVID-19 вже проводиться в відділенні біоконтролю медичного центру Університету Небраски [3]. Дослідження, спонсоване NIH, буде оцінювати безпеку і ефективність експериментального противірусного препарату Ремдесівіра у госпіталізованих дорослих з діагнозом COVID-19. Перший учасник – американець, який повернувся після карантину з Японії.
Як уже зазначалося, ризик зараження COVID-19 в Сполучених Штатах в даний час низький, але ситуація швидко змінюється. Однією з особливостей, яка робить вірус таким складним, це його тривалий латентний період до того, як проявляться характерна грипоподібна лихоманка, кашель і задишка. Насправді, люди, заражені вірусом, можуть не проявляти жодних симптомів протягом двох тижнів, що дозволяє їм передавати його іншим людям. Ви можете відстежувати зареєстровані випадки в Сполучених Штатах на веб-сайті Центрів по контролю і профілактиці захворювань.
Оскільки спалах коронавірусу триває вже довгий період в різних країнах світу, хочемо запевнити, що NIH і інші організації громадської охорони здоров’я США працюють на повну потужність, щоб зрозуміти цей вірус і розробити більш ефективні методи діагностики, лікування і створення вакцин.
Прекладено з блогу Національного інституту охорони здоров’я США. Стаття допрацьована компанією Новації.
Джерела інформації:
[1] Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Wrapp D, Wang N, Corbett KS, Goldsmith JA, Hsieh CL, Abiona O, Graham BS, McLellan JS. Science. 2020 Feb 19.
[2] A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Wu F, Zhao S, Yu B, Chen YM, Wang W, Song ZG, Hu Y, Tao ZW, Tian JH, Pei YY, Yuan ML, Zhang YL, Dai FH, Liu Y, Wang QM, Zheng JJ, Xu L, Holmes EC, Zhang YZ. Nature. 2020 Feb 3.
[3] NIH clinical trial of remdesivir to treat COVID-19 begins. NIH News Release. Feb 25, 2020.