Найти, чтоб обезвредить — латвийский ученый исследует слабые места Covid-19

Молодой биофизик Игорь Дубаневич с помощью компьютерного моделирования изучает «внутренности» SARS-CoV-2 — точней, движение его белков или протеинов, и надеется, что это исследование поможет в разработке действенных лекарств от коронавируса.

Лиепайчанин Игорь Дубаневич недавно окончил магистратуру Йоркского университета (Англия) и осенью намерен продолжить обучение в Японии. В январе Journal of the Royal Society Interface опубликовал статью И. Дубаневича и его научного руководителя профессора Тома Маклиша (Tom C.B. McLeish) «Компьютерный анализ динамической аллостерии и контроля в основной протеазе SARS-CoV-2», излагающую результаты  исследования коронавируса.

«Действие вакцин, которые уже созданы и продолжают разрабатываться, направлены на протеиновые “шипы” на оболочке вируса, те самые “короны”, которые дали вирусу его название. Мы в своем исследовании изучаем другую часть вируса, внутреннюю. Эта белковая (протеиновая) структура состоит из аминокислот, “строительных кирпичиков”. Когда РНК вируса попадает в клетки организма человека, то начинает размножаться, синтезируя себе подобных, затем клетка “взрывается”, вирус ее покидает, и заражение быстро распространяется по всему телу. Лекарства пытаются этот процесс остановить. У каждого из этих протеинов есть своя определенная форма, которой определяется их функция. Кроме того, важно, что это система динамическая, а не статичная. Мы выбрали один из этих протеинов — фактически “движущих шестеренок” в этом процессе — и пытаемся его устранить. И если нам удастся каким-то образом подавить это движение, то мы можем остановить эту “шестеренку” и вывести ее из строя. То есть — остановить распространение вируса», — объясняет Игорь Дубаневич.

Для изучения этого процесса и возможности на него воздействовать была создана компьютерная модель. Она основана на экспериментальных данных: когда началась пандемия, ученые всего мира стали исследовать SARS-CoV-2, выкладывая полученные ими данные в открытый доступ, чтобы их коллеги могли их использовать в своих изысканиях. Такой свободный обмен информацией очень помог и в создании вакцин.

«Мы тоже взяли эту информацию, есть и 3D-структура этих белков, мы это используем в своих компьютерных симуляциях, чтобы вычислить их движение в их нормальной среде, когда они находятся в клетках организма человека. Мы нашли интересные места на этом протеине, определенные “кирпичики” в строении, которые, как показывают наши симуляции, могут быть уязвимы к лекарствам. Ведь, если человек уже болен коронавирусом и его состояние тяжелое, то никакая вакцина не поможет. Наша задача заключается в том, чтобы помочь созданию лекарств, которые действуют незамедлительно, то есть останавливают размножение вируса в организме заболевшего человека. Сейчас в разработке много лекарств от Covid-19. С опорой на наши результаты уже можно рекомендовать, какое лекарство лучше выбрать для экспериментальных клинических исследований, чтобы оно как можно скорей остановило действие этого протеина коронавируса», — рассказал исследователь.

Результаты и выводы исследования Тома Маклиша и Игоря Дубаневича перед публикацией статьи, как заведено в среде серьезных ученых, были перепроверены другими специалистами этой сферы.

«Но это лишь начальная стадия. Ведь

вся тема с точки зрения биофизики — совсем новая, мы единственные пока, кто провел такого рода симуляцию.

И на данный момент мы ищем лаборатории, которые хотели бы экспериментально проверить наши открытия и собственно симуляцию», — поясняет Игорь Дубаневич.

Молекула белка вируса, вызывающего Covid-19, которую изучали Т.Маклиш и И.Дубаневич.

Тип движений, полученный из компьютерных симуляций этой молекулы

 

Молодой ученый говорит, что в ближайшем будущем ему бы очень хотелось провести похожего рода симуляции с тем самым протеином-шипом или короной, на которого воздействует большая часть вакцин.

«В этой сфере есть достаточное количество экспериментальных данных, мы могли бы сравнить наши симуляции. Дальше мне бы хотелось продолжать заниматься исследованиями протеинов не только SARS-CoV-2, но и других, необязательно связанных со здоровьем человека. Скорее, это больше фундаментальные исследования. Есть другие вопросы, которые требуют ответа. Коронавирус у нас никогда не был приоритетом, просто так получилось. Все стали им заниматься, нам тоже хотелось внести свой вклад в общие усилия по борьбе с пандемией. Надеюсь, нам это удалось», — говорит Игорь Дубаневич.

Он окончил Лиепайскую 12-ю среднюю школу. Больше всего его интересовала химия, значительное внимание уделял и физике. С большой признательностью и теплотой он отзывается о школьных преподавателях — учительнице химии Алле Дмитриевне Юзефович и учителе физики Юрии Владимировиче Скиндерском. Говорит, что именно они дали ему не только базу, но и мотивацию к дальнейшей учебе. Постоянно и успешно принимал участие в предметных олимпиадах разного уровня, не только общелатвийских, но и стран Балтии. В 2015-м на Международной олимпиаде по химии Игорь Дубаневич завоевал для Латвии бронзовую медаль.

После школы поступил в Латвийский университет, год проучился на химфаке, а затем отправился изучать естественные науки в Йоркский университет. Программа включала изучение биологии, физики и химии, там Игорь Дубаневич понял, что самая фундаментальная из этих наук — физика, применимая в самых разных сферах, в том числе химии и биологии.

«В Йорке очень развитая база биофизических исследований, целый институт, куда я сначала смог попасть как наблюдатель, а затем и как исследователь», — говорит молодой ученый.  

В Йоркском университете Игорь Дубаневич получил степень магистра и осенью начнет учиться в докторантуре Окинавского института науки и технологи в Японии. Одна из причин — хочется максимально увидеть мир, а Япония одна из самых дальних и экзотических стран. Но главный фактор — сам Окинавский институт, основанный в 2012 году.

«Несмотря на то, что это очень молодой институт, он растет не по дням, а по часам, факультеты стремительно расширяются, и привлекают самые топовые умы и таланты со всего мира. Там прекрасные условия для обучения, большие возможности и перспективы. И любопытный порядок — после поступления ты не идешь в какую-то определенную лабораторию на конкретную тему, в первый год я буду в разных лабораториях по четыре месяца и затем сам смогу выбрать тему для разработок и диссертации», — поясняет Игорь Дубаневич.

Заметили ошибку? Сообщите нам о ней!

Пожалуйста, выделите в тексте соответствующий фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Пожалуйста, выделите в тексте соответствующий фрагмент и нажмите Сообщить об ошибке.

Еще видео

Рекомендуем

Уведомляем, что на портале Lsm.lv используются т.н. cookie-файлы (cookies). Продолжая использовать портал, вы соглашаетсь с размещением и хранением cookie-файлов в вашем устройстве. Подробнее

Принять и продолжить