Исследователи из Уорикского университета использовали вычислительную модель клетки легкого человека, чтобы понять, как SARS-CoV-2 задействует метаболизм клетки-хозяина человека для воспроизводства. Это исследование помогает понять, как вирус использует хозяина, чтобы выжить, и позволяет делать прогнозы лекарств для лечения вируса.
Вирусы полагаются на своего хозяина, чтобы выжить, критическим этапом жизненного цикла является синтез вирусных частиц в клетке-хозяине, поэтому понимание этого процесса является ключом к поиску способов предотвратить выживание вируса.
Используя компьютерную модель метаболизма клеток легких человека, ученые из Школы естественных наук Университета Уорика определили стехиометрические потребности в аминокислотах и нуклеиновых кислотах SARS-CoV-2, вируса, вызывающего Covid-19. Публикация результатов в газете, "Подавление репродукции SARS-CoV-2 за счет нарушений в метаболической сети клеток легких человека," в журнале Life Science Alliance.
Их модель определила метаболические нарушения на уровне хозяина, подавляющие размножение SARS-CoV-2, выделяя реакции в центральном метаболизме, а также пути биосинтеза аминокислот и нуклеотидов. Фактически, исследователи обнаружили, что только некоторые из этих метаболических нарушений способны избирательно подавлять размножение вируса.
Исследователи также отметили, что некоторые из ферментов-катализаторов таких реакций продемонстрировали взаимодействие с существующими лекарствами, что может быть использовано для экспериментальной проверки представленных прогнозов с использованием методов нокаута генов и РНК-интерференции.
Комментирует профессор Оркун Сойер из Школы естественных наук Университета Уорика, "Мы создали стехиометрическую функцию биомассы для вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, и включили ее в метаболическую модель в масштабе генома клеток легких человека.
"Затем мы спрогнозировали возмущения реакции, которые могут ингибировать репродукцию SARS-CoV-2 в целом или выборочно, не препятствуя поддержанию метаболизма хозяина. Прогнозируемые реакции в первую очередь относятся к путям гликолиза и окислительного фосфорилирования и их связи с путями биосинтеза аминокислот."
Доктор. Адриен Делатре из Школы естественных наук Университета Уорика добавляет:, "Вместе эти результаты подчеркивают возможность нацеливания на метаболизм хозяина для ингибирования репродукции SARS-CoV-2 в клетках человека в целом и в клетках легких человека в частности.
Добавил он, "Необходимо провести дополнительные исследования для изучения клеток, инфицированных SARS-CoV-2, и их метаболизма, однако модель, разработанная здесь исследователями, может быть использована в качестве отправной точки для проверки прогнозов конкретных лекарств."