Андрей Киясов: "Вакцина против коронавируса будет получена в КФУ в мае"

Проректор по биомедицинскому направлению Казанского федерального университета, директор Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Андрей Киясов провел интернет-конференцию с читателями «БИЗНЕС Online».

В начале встречи доктор медицинских наук дал свою оценку ситуации с COVID-19 в мире.

 - Сложность в том, что человечество еще не сталкивалось с таким вирусом. Нет переболевших два, три года или десять лет назад. Значит, нет людей с приобретенным иммунитетом. Нет вакцинированных и нет вакцины. Нет адекватной, с доказанной эффективностью, противовирусной терапии. Вирус быстро передается от человека к человеку. Главная особенность состоит в том, что этот вирус поражает легкие, и поэтому огромному количеству заболевших одновременно может потребоваться аппаратная поддержка дыхания. Если мы будем продолжать гулять по магазинам, добираться до работы общественным транспортом и контактировать с коллегами, то мы можем получить такое количество заболевших, что не хватит ни врачей, ни аппаратов ИВЛ, ни больничных коек, да и много чего другого, что необходимо, чтобы вылечить больного COVID-19. С моей точки зрения, все меры, предпринятые властью, адекватны. Можно было бы даже раньше начать. А сейчас я ввел бы более жесткие меры, то есть полноценный карантин, иначе мы не остановим распространение коронавируса и вместо китайского и японского сценария развития событий получим итальянский вариант.

- Институт фундаментальной медицины и биологии КФУ подключился к работе над вакциной против коронавируса?

 - В КФУ, и конкретно в нашем институте, в лаборатории профессора Альберта Ризванова активно ведутся работы по созданию вакцины против коронавируса. Сама вакцина в нашем институте будет получена в мае, до августа будут проведены доклинические исследования на мышах. Но надо понимать, что даже если вакцина появится завтра, это не поможет вылечить больного. Человечество столкнулось с совершенно новой инфекцией. Кто-то переболеет и приобретет иммунитет. Надеюсь, что большинство из нас этот вирус обойдет стороной. Но он никуда не исчезнет. Все, вирус пришел, пришел надолго и будет циркулировать среди людей! Будут те, в ком вирус будет существовать, не вызывая болезнь, и эти люди будут периодически «вбрасывать» его в окружающее пространство. Поэтому, чтобы предупредить масштабную вспышку инфекции в будущем, нужна вакцина. Человечество стареет, количество людей из группы риска увеличивается. Нужны меры не только гигиенической, но и биологической профилактики.

- В каких направлениях ученые ищут лекарственные средства против COVID-19?

- Стратегия поиска лекарственных средств для лечения и профилактики коронавирусной инфекции развивается в нескольких направлениях. Первое - это разработка вакцин. Второе - поиск способа обмана вируса муляжами - «калитками» не на поверхности клеток, а вокруг. Растворимые формы АПФ2 (ангиотензинпревращающий фермент, мембранный белок - прим. ред.), то есть муляжи, заставят вирус отвлечься на них и снизят вирусную нагрузку на клетки, защитив таким образом легкие. Третье - попробовать сломать не «калитку», а проход через нее. По-научному, это ингибирование сериновых протеаз, то есть белков, по которым вирус идет как по дорожке, внутрь клетки, открыв замок «калитки».

Четвертое - это разработка новых, белковых, блокаторов АПФ2 для борьбы с COVID-19. Здесь самое интересное. Для лечения гипертонии активно ищут пищевые белки, то есть белки в составе нашей еды, которые блокируют или подавляют АПФ2. Около 13 процентов всех белков обычного куриного яйца составляет овотрансферрин. Он содержится не в желтке, а в белке, обладает антибактериальными, противовирусными и противогрибковыми свойствами. Кроме того, он является пищевым белковым блокатором АПФ2.

- Старые добрые антибиотики никак не помогут нам в борьбе со смертельными вирусными заболеваниями типа COVID-19?

- В последнее время в документах Всемирной организации здравоохранения название «антибиотики» заменили на более правильное определение этой группы лекарственных веществ - «противомикробные препараты». Микробы или бактерии - это клеточные формы жизни. У них нет такого ядра, как в клетках нашего организма, но есть ДНК с наследственной информацией и маленькие органы - органоиды, которые позволяют им существовать автономно, было бы только питание вокруг. Бактерии размножаются, как и клетки нашего организма, - из одной бактерии при делении образуется две, из двух - четыре, и так до бесконечности. Основные противомикробные препараты могут нарушать процесс деления бактерии или работу органоидов, которые синтезируют бактериальные белки, а некоторые делают «дырки» в оболочке этих безъядерных клеток. Бактерии - это клеточная форма жизни, но безъядерная, поэтому их называют "прокариоты", то есть доядерные. Мы с вами эукариоты - ядерная форма жизни. В наших клетках ДНК лежит внутри конверта ядерной оболочки.

Вирусы - это вообще неклеточные формы жизни. У вируса есть только оболочка, окружающая нуклеиновую кислоту. Нуклеиновая кислота - это «шпаргалка», где написана структура белка оболочки вируса. У вируса нет специальных органоидов для выработки своих вирусных белков. Для этого вирусы используют клетки организма-носителя. Вирусы - внутриклеточные паразиты. Вирус проникает в клетку для размножения, чтобы из одного себя сделать сотню подобных. Внутри клетки вирус теряет свою оболочку. Из одной копии нуклеиновой кислоты образуются сотни одинаковых копий-шпаргалок. В зараженной клетке-хозяйке с этих шпаргалок синтезируются вирусные белки. Они окружают многочисленные новые вирусные нуклеиновые кислоты. Внутри клетки образуется сотня вирусов. Клетка, переполненная вирусами, не может нормально функционировать и погибает. Сотни вирусов выходят на свободу, чтобы заселиться и размножиться в новых клетках.

- Почему вирус SARS-CoV-2 выбрал человека для своего размножения?

- У каждого вируса свои "любимые" клетки-хозяйки. Есть вирусы, размножающиеся внутри бактерий, их называют "бактериофаги". Есть вирусы, размножающиеся исключительно в клетках растений, а другим подавай клетки животных. Внутри многоклеточного организма вирусу нужны не все, а только избранные клетки: вирус гепатита размножается только в клетках печени, вирус иммунодефицита человека - в лимфоцитах Т-хелперах. Для каждого вируса "любимой" является та клетка, у которой есть «калитка», через которую вирус может проникнуть внутрь. Для SARS-CoV-2 такой «калиткой» является АПФ2. Этот фермент относится к ренин-ангиотензиновой системе, регулирующей обмен натрия и артериальное давление. Натрий и артериальное давление связаны как нитка с иголкой. Поэтому одна из рекомендаций в борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертонией - это уменьшение потребления соли, то есть хлорида натрия. Натрий задерживает воду в организме, увеличивается объем циркулирующей крови, значит, повышается давление крови.

Ренин-ангиотензиновая система досталась нам не для гипертонии. Наши предки часто страдали от ранений и кровопотери. Поэтому нужны были механизмы повышения артериального давления после потери крови, чтобы наш предок мог добраться до укромного места и спрятаться от врагов или хищников. Как же это работает? Около каждого клубочка в почках на кровеносных сосудах есть клетки, чувствующие концентрацию натрия и артериальное давление. Если падает давление или снижается натрий, околоклубочковые клетки выбрасывают в кровь фермент ренин. Рен - это почка, а ренин — фермент из почки. Ренин расщепляет белок ангиотензиноген до ангиотензина-1. С кровью первый ангиотензин попадает в сосуды легкого, где его ждет АПФ2. Первый ангиотензин изменяется и становится вторым (ангиотензин-2). У ангиотензина-2 две функции: заставить мышечные клетки артерий сократиться и дать команду надпочечникам выбросить в кровь гормон альдостерон. Последний заставит почки задержать натрий в организме. Оба механизма повышают артериальное давление.

- Почему коронавирус вызывает вирусную пневмонию?

- В ренин-ангиотензиновой системе АПФ2 находится на мембране клеток, выстилающих кровеносные капилляры легких. Но до них вирус не добирается. Кроме капилляров, АПФ2 есть в клетках альвеол легких. Альвеолы - это наполненные воздухом мешочки, через стенку которых происходит обмен кислорода и углекислого газа. С воздухом, а значит и с вирусом, в случае заражения контактируют два типа эпителиальных клеток альвеол. На плоских, через которые происходит обмен газами, нет АПФ2. На кубических, которые вырабатывают сурфактант, чтобы стенки альвеол не слипались, есть АПФ2. Через эту «калитку» коронавирус попадает в кубические альвеолярные клетки. Когда клетки погибают, в эпителиальной стенке альвеол появляется «дырка». Через «дырку» плазма крови попадает в альвеолу, она заполняется жидкостью, жидкость не позволяет воздуху заполнить альвеолу, нарушается газообмен. Если развивается дыхательная недостаточность, аппарат ИВЛ помогает заполнять легкие больного кислородом до того момента, пока организм сам не восстановит целостность эпителиальной выстилки альвеол. 

- Статистика по Китаю показала, что процент заболевших мужчин выше, чем женщин. Как это можно объяснить?

- Вернемся к «калитке». Ген АПФ2 находится в половой Х-хромосоме. У женщин две Х-хромосомы. У мужчин одна хромосома Х, а другая - Y. Теперь представим себе, что бывают гены, из которых получаются хорошие «калитки», а другие дают сломанные «калитки». Если их ровно половина, то 50 процентов мужчин очень восприимчивы к заражению. В этом же раскладе у женщин будет другая картина. Только у одной трети будет высокая восприимчивость, как у мужчин. Еще одна треть будет с двумя Х-хромосомами со сломанной «калиткой». Когда же одна хромосома с хорошей, а другая со сломанной "калиткой" - это третий вариант развития событий для женщин, и здесь может работать вариант инактивации одной из хромосом. Так чаще всего и бывает, что из двух Х-хромосом лишь одна активна. Поэтому среди заболевших меньше женщин.

- Почему чаще и тяжелее болеют люди старшего возраста?

- Здесь опять все связано с «калиткой» для вируса. Ученые показали это на мышах. АПФ2 бывает не только на клетках, выстилающих капилляры и альвеолы в легких. Этот белок был обнаружен в клетках почек, сердца и головного мозга. В ходе внутриутробного развития его много в почках, после рождения - в сердце и мозге. В легких он появляется постепенно, а в зрелом и преклонном возрасте, когда в других органах его концентрация снижается, в легких увеличивается и достигает максимальных значений. Это ответ на вопрос, почему чаще. На вопрос, почему тяжелее, могу предположить, что собранный в течение жизни "букет" заболеваний не способствует быстрому избавлению от вируса.

- Почему большинство тяжелобольных имеют сопутствующую гипертонию?

- Да, почти 24 процента случаев тяжелого течения заболевания наблюдаются у гипертоников. Но есть и парадоксальные данные. У курильщиков и бывших курильщиков процент тяжелого течения был ниже, чем у не курящих. Только не надо сразу бросаться курить! Может быть, курильщики просто не дожили до момента, когда они могли заразиться коронавирусом. Чисто теоретически можно еще предположить, что у курильщиков попадающий в дыхательные пути дым вызывает усиленное выделение мокроты. Вирус, оседая на мокроте, не успевает добраться до «калитки» на мембране клетки альвеол. Отхаркиваемая мокрота попадает через пищевод в желудок, а там, как и в кишечнике, практически нет клеток с «калиткой» для коронавируса. Кстати, в рекомендациях по лечению и профилактике COVID-19 встречается назначение лекарственных веществ, усиливающих образование и отделение мокроты.

Вернемся к гипертонии. Логическая цепочка очень простая: если много АПФ2, то много образуется ангиотензина-2, и развивается гипертония. Раз много АПФ2, то много «калиток» для SARS-CoV-2, и даже единичные вирусы могут быстро найти место входа внутрь клетки. А теперь самое интересное. Для лечения гипертонии используют различные препараты, но среди них есть блокаторы АПФ2. Они, как одеяло, покрывают АПФ2 сверху и уменьшают продукцию ангиотензина-2. Это эффект против гипертонии. Нельзя исключить, что, блокируя АПФ2, лекарства против гипертонии одновременно прикрывают «калитку» для коронавируса.