Фотосенсибилизатор, убийственный для микробов и вирусов, безопасен для организма. Дело в том, что чувствительность клеток животных, включая человека, к этим веществам на два порядка ниже, чем у микроорганизмов. Поверхность бактерий заряжена отрицательно и электростатически притягивает катионные соединения, в том числе фотосенсибилизаторы. У вирусов также есть отрицательно заряженные области.

Облысевший вирус

Российские ученые давно занимаются фотодинамической инактивацией патогенов, в частности вируса птичьего гриппа и ключевых больничных штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам: псевдомонад, клебсиелл, ацинетобактеров.

Логично было попробовать этот метод и против коронавируса. В итоге сотрудники кафедры биофизики МГУ вместе с коллегами из ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины (Новосибирск) и Федерального научно-клинического центра ФМБА (Москва) совершили настоящее открытие.
 
С помощью молекулярного моделирования исследователи сравнили способность разных катионных фотосенсибилизаторов связываться со спайковыми белками SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2. Выяснилось, что оптимальный вариант — октакис(холинил)фталоцианин цинка.

«Мы уже видели, как в результате фотодинамического обеззараживания «лысеет» вирус птичьего гриппа: у него отваливаются шипы, — рассказывает Марина Страховская, ведущий научный сотрудник кафедры биофизики МГУ. — Задача была в том, чтобы найти мишень на поверхности коронавируса, за которую может зацепиться фотосенсибилизатор. Допустим, мы хотим поразить мишень из лука, но стрелы пролетают максимум пять метров, а мишень расположена в десяти метрах от нас. Синглетный кислород — такая стрела. У него ограниченный пробег в водной среде — он очень быстро дезактивируется молекулами воды. Поэтому нужно, чтобы вещество, генерирующее синглетный кислород, находилось недалеко от мишени. Мы обнаружили, что на сочленении ножки и головки шипа коронавируса сосредоточены аминокислоты с отрицательным зарядом. К ним и прилипают положительно заряженные молекулы фотосенсибилизатора. Синглетный кислород не только разрушает спайковый белок, но и успевает добежать до мембраны вируса и повредить ее».
 

Ученые провели серию экспериментов в водной среде, где содержалось 100 тысяч вирионов на миллилитр. В суспензию добавляли фотосенсибилизатор, освещали красными светодиодами и добились того, что вирусные частицы полностью потеряли способность заражать животные клетки и размножаться. Светили с интенсивностью 10–15 милливат на квадратный сантиметр, концентрация фотосенсибилизатора в воде — всего один-пять микромолей на литр. Это очень мало и совсем не опасно для человека.
 

Ученые сообщили об этом открытии в журнале Viruses. Пока все на стадии лабораторных экспериментов, однако перспективы очень заманчивые. Можно стерилизовать медицинские инструменты и приборы, обеззараживать водоемы или использовать в рециркуляторах воздуха — это, безусловно, поможет в борьбе с пандемией.