Ультрафиолетовые лазеры, масс-спектрометрия, ДНК, платформы для вакцин, белковые структуры….. Европейские исследователи в поиске эффективного орудия борьбы с ковидом используют весь имеющийся арсенал знаний и инструментов. Глобальные усилия в области фундаментальных исследований, объединяющие, безусловно, вирусологов, но также физиков, химиков, генетиков программистов начнут, по мнению наблюдателей, приносить плоды. Посмотрим на прогресс научного сообщества ближе
В Гамбурге исследователи (Heinrich Pette institute — Leibniz institute) спешат разгадать секрет структуры белков, позволяющих коронавирусам, включая новый подтип, так быстро размножаться в клетках человека. Чем лучше ученые поймут глубинную природу этих веществ, тем увереннее продвинутся на пути разработки вакцины или метопов лечения. Первый шаг — исследование процесса воспроизводства белков в клетках разного типа.
Вирусолог Борис Крихель отмечает: «Белки должны воспроизводиться в разных типах клеток, но некоторые сопротивляются нашим усилиям. Это немного сложно. Речь, по-видимому, идет о слишком крупных или модифицированных белках. Вот почему мы должны брать строго определенные виды клеток, которые представляют адекватный контекст для наших исследований».
Исследовательский центр в Гамбурге.Euronews
Специалисты говорят, что их сегодняшние усилия имеют определяющее значение для поиска эффективного антидота.
«Миссия этих белков — в размножении вирусного генома, — уточняет Крихель. — Когда мы поймем, как функционируют различные элементы белка, из чего они состоят, мы получим бесценную информацию для разработки препаратов, блокирующих их активность».
Синтезированные белки специалисты анализируют с помощью секретного оружия — масс-спектрометра. Молекулярный биолог Кира Шамони рассказывает: «Я могу сначала использовать масс-спектрометр для замеров белка, а затем — для анализа вещества, которое, возможно, связывается с белком. То есть сначала я работаю только с белком, а затем — с соединением. С помощью масс-спектрометра я вижу, насколько увязаны эти элементы, насколько сильна эта связь. И это важно, например, для разработки вакцины или лекарств».
Обычно белки исследуют с помощью кристаллографии или с опорой на электронные микроскопы. Для ученых преимущества масс-спектрометрии очевидны.
Вирусолог Шарлотт Утрехт поясняет: «С помощью масс-спектрометрии мы можем одновременно увидеть различные состояния функционирования белка. Мы можем увидеть, был ли он модифицирован, изменилось ли его состояние из-за этой модификации. В рамках проекта мы пытаемся разработать масс-спектрометрию так, чтобы она не только дополнила методы исследования электронным микроскопом, другие структурные анализы, но и достигла аналогичного уровня разрешения детализации».
«Я могу использовать масс-спектрометр для оценки активного состояния белка, — добавляет Кира Шамони. — Могу видеть вещество в динамике. Другие инструменты структурной биологии не позволяют мне провести наблюдения такого типа».
Проект по изучению белковых структур коронавируса, патронируемый Евросоюзом, стартовал еще до пандемии, в 2018 году. На пике кризиса ученые активизировали работу; уже пройденный путь дал им много важнейших элементов, касающихся понимания механизмов размножения вируса.
«Коронавирусы — крепкий орешек для исследователей из-за особенностей их генетического материала, — добавляет Шарлотт Утрехт. — Мы начали проект с SARS-вирусов и родственных им представителей, а сегодня экстраполируем исследования на ковид-19. Надо сказать, что вирусы семейства очень схожи, так что перед нами фактически — те же задачи».
Проект входит в десятки программ ЕС, нацеленных на борьбу с пандемией. По словам Марии Габриэль, комиссара ЕС по исследованиям и инновациям, все они ориентированы на разработку вакцины, поиск методов в лечения и улучшение диагностики.
«Европа- это 7% населения планеты, при это мы обеспечиваем 20% мировых инвестиций в исследования и инновации и 21% научных работ высокого уровня, — напомнила комиссар Габриэль. — Мы должны продолжать поддерживать усилия Европейского исследовательского совета и так обеспечить рабочее состояние нашему исследовательскому мотору. Его приводит в действие любопытство, подталкивающее ученых предельно расширять границы знаний, чтобы предвидеть, что же нас ждет в будущем».
Потребности в науке и исследованиях сегодняшнего и завтрашнего дня будут учтены в готовящейся рамочной программе исследований и инноваций «Горизонт Европа», которая стартует в чрезвычайно сложном контексте. «У нас есть две основные задачи, — рассказывает Мария Габриэль. — Первая — продолжать инвестировать в исследования и инновации; пандемия показала, насколько это важно для поиска решений, которые позволят нашей экономике и обществу лучше подготовиться к следующим кризисам. Вторая задача — сотрудничество и координация. Мы все прекрасно понимаем: вирус не знает границ. Важно сохранить акцент на этом аспекте глобального сотрудничества и координации, чтобы доказать: исследования, патронируемые Евросоюзом, в конечном итоге служат общему благу».
Мы вновь в Гамбурге: исследователи говорят, что их методика не ограничивается коронавирусами или вирусами вообще, она может использоваться применительно к любому биологическому белковому комплексу. Вирусолог Шарлотт Утрехт приводит следующую аналогию: «Возьмем машину. Если мы просто посмотрим на нее снаружи, просто послушаем ее урчание при работе, мы не узнаем, как именно она функционирует. Для этого нам придется рассмотреть двигатель, увидеть его в действии, возможно, разобрать, понять функцию отдельных компонентов. Именно это пытается делать структурная биология: наблюдая за отдельными белками или их соединениями, постигать общую картину, видеть весь клеточный механизм в работе».
Исследователи говорят, что довольны имеющимися в их распоряжении технологиями, однако намерены идти дальше и максимально расширить границы знания. Их проект по наблюдению за белками в структуре клетки рассчитан до 2022 года.
Подписывайтесь на Euronews в социальных сетях
Telegram, Одноклассники, ВКонтакте,
Facebook, Twitter и Instagram.
Эфир и программы Euronews можно смотреть
на нашем канале в YouTube
Источник: