Cząsteczki siarki pomogą w walce z transmisją SARS-CoV-2
Błona komórkowa jest nieprzepuszczalna dla wirusów. Patogeny stosują jednak liczne mechanizmy, aby oszukać gospodarza i dostać się do wnętrza komórek. Naukowcy mają swoje sposoby, by temu przeciwdziałać.
Wchłanianie przez tiole cząsteczek organicznych podobnych do alkoholi, gdzie tlen jest zastąpiony przez atom siarki, jest jednym z takich mechanizmów wejścia. Jest on stosowany choćby przez wirusa HIV, co wykazano kilka lat temu. Obecnie nie jest znany żaden skuteczny inhibitor blokujący ten proces.
Grupa naukowców z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) zidentyfikowała nowe inhibitory, które są do 5000 razy bardziej skuteczne niż te stosowane obecnie. Wstępne testy wykazały, że blokują one wnikanie SARS-CoV-2 do wnętrza organizmu. Badanie to toruje drogę do prac nad nowymi lekami przeciwwirusowymi.
Od 2011 r. laboratorium prowadzone przez prof. Stefana Matilego w Katedrze Chemii Organicznej UNIGE bada sposób reakcji tioli z innymi strukturami zawierającymi siarczki - cząsteczki, w których siarka jest połączona z innym pierwiastkiem chemicznym.
- Są to bardzo szczególne reakcje chemiczne, ponieważ mogą dynamicznie zmieniać stan. W rzeczywistości, wiązania kowalencyjne oparte na współdzieleniu elektronów pomiędzy dwoma atomami, swobodnie oscylują pomiędzy atomami siarki, w zależności od warunków - powiedział prof. Stefan Matile z UNIGE.
Związki siarki są obecne w przyrodzie, szczególnie na błonie komórek eukariotycznych oraz na powłoce wirusów, bakterii i toksyn. Badania sugerują, że odgrywają one rolę w jednym z mechanizmów - znanym jako przejście mediowane tiolami - który umożliwia przejście z zewnątrz do wnętrza komórki. Krok ten obejmuje tworzenie dynamicznych wiązań między tiolami i siarczkami.
- Wszystko, co zbliża się do komórki, może połączyć się z tymi dynamicznymi wiązaniami siarczkowymi. Powodują one, że substrat wchodzi do komórki albo przez fuzję lub endocytozę, albo przez bezpośrednie przeniesienie przez błonę komórkową do cytozolu - dodał prof. Matile.
Naukowcy poszukują inhibitora, który może okazać się skuteczny w blokowaniu transmisji SARS-CoV-2. Zespół prof. Matile'a dokonał przeglądu potencjalnych inhibitorów i przeprowadził testy in vitro cząsteczek siarki oznaczonych sondami fluorescencyjnymi, aby ocenić ich przenikanie do wnętrza komórek.
Zidentyfikowane molekuły były do 5000 razy bardziej skuteczne niż odczynnik Ellmana. Jeden z preparatów okazał się szczególnie skuteczny w blokowaniu przechodzenia wirusa do komórek. W badaniach zaangażowany był szwajcarski start-up Neurix.
