Иногда самые важные открытия случаются не в тишине лабораторий, где всё идёт по плану, а от случайного взгляда в сторону. Доктор Мерья Йоэнсуу (Merja Joensuu), нейробиолог и биохимик из Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий Университета Квинсленда, занималась совсем не вирусами. Она изучала процессы в человеческом мозге, когда заметила странный сбой в клеточном пути, который, как выяснилось позже, используют для размножения множество вирусов. Её внимание к деталям напоминает истории о том, как мозг взрослых шумнее детского — и в этом шуме прячется интуиция, позволяя замечать неочевидные закономерности. Этот момент она сама называет «лампочкой, которая зажглась»: а что, если вмешаться в этот путь и заставить вирусы собирать себя неправильно?

Так родилась идея, которая способна перевернуть противовирусную терапию. Вместо того чтобы атаковать сами вирусные частицы — подход, к которому патогены со временем привыкают и вырабатывают устойчивость, — исследователи решили ударить по клеточной инфраструктуре, которую вирус эксплуатирует. Мишенью стал человеческий фермент N-миристоилтрансфераза 1 (NMT1).

Случайный взгляд и новая стратегия

NMT1 — это белок, который помогает определять, где внутри клетки будут находиться другие белки и как они станут работать. Вирусы, не способные размножаться самостоятельно, захватывают этот механизм, чтобы собирать собственные копии. Доктор Йоэнсуу и её коллега профессор Джузеппе Балистрери (Giuseppe Balistreri) из Хельсинкского университета рассудили так: если заблокировать NMT1, то пространственная организация и функции клетки нарушатся ровно настолько, чтобы вирусная сборка пошла наперекосяк.

Для этого они нашли соединение, которое уже проходило клинические испытания как средство против рака. Препарат подавляет активность NMT1, и клетка начинает производить дефектные, малоэффективные вирусные частицы. Вирус «не понимает», что его копии собраны с ошибками, и продолжает штамповать слабые версии самого себя. Иммунная система получает фору во времени, чтобы распознать и уничтожить инфекцию, пока та не набрала силу.

От COVID-19 до хантавируса: лабораторные доказательства

Проверку гипотезы провели на клеточных культурах, и результаты впечатляют. Учёные испытали подход против трёх разных вирусов: SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19; респираторно-синцитиального вируса (RSV) — главного виновника пневмонии у младенцев; и вируса везикулярного стоматита, поражающего скот, лошадей и иногда человека. Во всех случаях картина оказалась схожей.

Через сутки после воздействия препарата вирусная нагрузка падала примерно вдвое. К концу второго дня снижение достигало 90 процентов. «Сокращение весьма разительное», — комментирует доктор Йоэнсуу. И это только в лабораторных чашках. Исследователи предполагают, что метод может сработать и против вирусов с высокой смертностью и долгим инкубационным периодом — таких как Эбола или хантавирус. Подобные прорывы напоминают, как учёные заставили мозг самовосстанавливаться, найдя нестандартный способ активировать скрытые резервы организма. Все эти патогены объединяет одно: они паразитируют на клеточных процессах хозяина. Перекрыв общий для них путь, можно нанести удар сразу по многим инфекциям.

Почему вирусам будет трудно приспособиться

Главная головная боль противовирусной терапии — устойчивость. Вирусы мутируют быстро, и лекарства, нацеленные на конкретный вирусный белок, со временем теряют эффективность. Здесь же мишенью служит не вирус, а человеческая клетка. Фермент NMT1 эволюционно консервативен, и вирус не может просто так «потребовать» от клетки изменить его. Шансы на развитие резистентности резко падают.

Профессор Балистрери поясняет: «Вирусы не умеют размножаться сами, поэтому они захватывают человеческие клетки, чтобы делать новые копии. Этот препарат нарушает работу клетки, и новые вирусы собираются неправильно. Вирус об этом не знает и продолжает производить и выпускать менее эффективные версии себя, что даёт иммунной системе время очистить организм от инфекции».

Что дальше: от чашки Петри к ингалятору

Пока рано говорить о готовом лекарстве. Препарат не одобрен для противовирусного применения, и потребуются дальнейшие исследования, чтобы подтвердить его безопасность и действенность на животных моделях, а затем и на людях. Но перспективы обнадёживают. Доктор Йоэнсуу рисует будущее, где такое средство может выпускаться в форме назального спрея или ингалятора — особенно для лечения респираторных инфекций. «Можно представить, что это станет очень эффективным противовирусным препаратом», — говорит она.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, опиралось на ресурсы Центра микроскопии и микроанализа и Квинслендского узла Metabolomics and Proteomics Australia, финансируемых правительством Австралии. Открытие, родившееся из наблюдения за мозгом, может в итоге защитить миллионы людей от самых разных вирусных угроз — и сделать это так, что вирусам будет некуда бежать.