Кембриджские ученые вырастили в лаборатории бьющиеся клетки сердца и показали, насколько они уязвимы для инфекции SARS-CoV-2. В исследовании, опубликованном в Communications Biology , они использовали эту систему, чтобы показать, что экспериментальный пептидный препарат под названием DX600 может предотвратить попадание вируса в клетки сердца.

Сердце — один из основных органов, поврежденных инфекцией SARS-CoV-2, особенно клетки сердца или «кардиомиоциты», которые сокращаются и циркулируют кровь. Также считается, что повреждение сердечных клеток может способствовать появлению симптомов длительного COVID.

Вероятность смерти пациентов с сердечными заболеваниями от COVID-19, вызванного инфекцией SARS-CoV-2, более чем в четыре раза выше. Летальность среди пациентов с COVID-19 возрастает с 2,3% до 10,5% у этих людей.

Чтобы проникнуть в наши клетки, SARS-CoV-2 захватывает белок на поверхности клеток, рецептор, известный как ACE2. Белки-шипы на поверхности SARS-CoV-2, которые придают ему характерный «коронный» вид, связываются с ACE2. Затем как спайковый белок, так и ACE2 расщепляются, позволяя генетическому материалу вируса проникать в клетку-хозяин. Вирус манипулирует механизмами клетки-хозяина, позволяя себе размножаться и распространяться.

Команда ученых из Кембриджского университета использовала эмбриональные стволовые клетки человека для выращивания кластеров сердечных клеток в лаборатории и показала, что эти клетки имитируют поведение клеток в организме, бьются, как если бы перекачивали кровь. Важно отметить, что эти модельные клетки сердца также содержат ключевые компоненты, необходимые для заражения SARS-CoV-2, в частности рецептор ACE2.

Работая в специальных лабораториях биобезопасности и используя более безопасный модифицированный синтетический («псевдотипированный») вирус, украшенный шиповым белком SARS-CoV-2, команда имитировала, как вирус заражает клетки сердца. Затем они использовали эту модель для выявления потенциальных лекарств, блокирующих инфекцию.

Доктор Санджай Синха из Кембриджского института стволовых клеток Wellcome-MRC сказал: «Используя стволовые клетки, нам удалось создать модель, которая во многих отношениях ведет себя так же, как сердце, бьется в ритме. Это позволило нам взглянуть на о том, как коронавирус заражает клетки и, что немаловажно, помогает нам выявить возможные лекарства, которые могут предотвратить повреждение сердца ».

Команда показала, что некоторые лекарства, нацеленные на белки, участвующие в проникновении вируса SARS-CoV-2, значительно снижают уровень заражения. К ним относятся антитело ACE2, которое, как было показано ранее, нейтрализует псевдотипный вирус SARS-CoV-2, и экспериментальный препарат DX600.

DX600 является антагонистом пептида ACE2, то есть молекулой, которая специфически воздействует на ACE2 и ингибирует активность пептидов, которые играют роль в проникновении вируса в клетку.

DX600 был примерно в семь раз более эффективным в предотвращении инфекций по сравнению с антителом, хотя исследователи говорят, что это может быть связано с тем, что он использовался в более высоких концентрациях. Препарат не повлиял на количество сердечных клеток, а это значит, что он вряд ли будет токсичным.

Профессор Энтони Дэвенпорт из медицинского факультета и научный сотрудник Колледжа Святой Катарины в Кембридже сказал: «Спайковый белок подобен ключу, который входит в« замок »на поверхности клеток — рецептор ACE2, — позволяя ему проникать. DX600 действует как резинка, заклинивая механизм замка, что значительно затрудняет поворот ключа и отпирание двери камеры.

«Нам необходимо провести дальнейшие исследования этого препарата, но он может предоставить нам новое лечение, которое поможет уменьшить вред для сердца у пациентов, недавно инфицированных этим вирусом, особенно у тех, у кого уже есть сопутствующие сердечные заболевания или которые не были вакцинированы. Мы считаем, что это также может помочь уменьшить симптомы длительного COVID ».

Исследование было в значительной степени поддержано Wellcome, Addenbrooke’s Charitable Trust, Rosetrees Trust Charity и British Heart Foundation.