Covid-19 - коронавірус, що атакує гемоглобін Sciences et et Avenir

Опубліковано 20.04.20 о 13:57

Згідно з моделями двох дослідників, коронавірус SARS-CoV-2 може зв'язуватися з гемоглобіном і порушувати транспорт кисню еритроцитами. Однак їх дослідження страждає від "недостатньої строгості", і їх висновки не можуть бути виправдані результатами, наданими експертами, яких вимагали Science et Avenir.

Червоні кров’яні клітини, які також називають еритроцитами або еритроцитами, здатні захоплювати кисень у легенях і розподіляти його по тканинах завдяки молекулярному комплексу: гемоглобіну.

На початку квітня 2020 року два китайські дослідники з університетів Сичуань та Ібінь Веньчжун Лю та Хуалан Лі розмістили в мережі попередні результати модельної роботи щодо білків коронавірусу SARS-CoV-2. Це дослідження свідчить про те, що у кремнію, тобто згідно з розрахунками та комп'ютерним моделюванням, певні білки вірусу можуть чинити дію на гемоглобін - молекулярний комплекс, що міститься в еритроцитах, що складається, зокрема, з чотирьох молекул гему та транспортувати кисень в організмі.

На думку цих дослідників, Covid-19 - це не пневмонія, а захворювання крові

Точніше, ці білки коронавірусу могли зв’язуватися з гемом гемоглобіну, навіть «атакувати» його, щоб роз’єднати дві основні його складові: атом заліза та молекулу, що називається порфірин. Таким чином, SARS-CoV-2 не дозволить еритроцитам ефективно захоплювати кисень у легенях і розподіляти його по тканинах: Covid-19 буде не пневмонією, а хворобою крові.

Потім ці висновки широко розповсюджуються в соціальних мережах, таких як Twitter, в блогах новин, таких як той, що пов'язаний із університетськими лікарнями Страсбурга, і навіть серед вчених товариств, таких як Французьке товариство медсестер-анестезіологів. Однак через кілька днів після публікації цього попереднього дослідження без попередньої коректури іншими спеціалістами на сервері ChemRxiv з’являються деякі зауваження щодо роботи двох авторів. Наприклад, на цьому ж сервері професор кристалографії з Кембриджського університету публікує короткий коментар, згідно з яким проведене моделювання страждає не тільки від недостатньої строгості та помилок в інтерпретації результатів, але також не не повинні підтверджуватися жодними клінічними або біологічними спостереженнями, проведеними у пацієнтів із Covid-19. Тому ми маємо справу із серйозним науковим дослідженням чи прекрасним твором наукової фантастики? ?

Помилки в моделювальній роботі

У своєму дослідженні Веньчжун Лю та Хуалан Лі повідомляють, що застосували триступеневий процес. "Якщо прийнятий підхід, відносно класичний, здається глобально правильним, реалізація кожного з цих трьох етапів страждає від недостатньої строгості або навіть від явних помилок в інтерпретації результатів", - пояснює професор Science et Avenir. Кетрін Етчебест, фахівець з молекулярного моделювання, що працює у дослідницькій групі при Національному інституті переливання крові.

На початку квітня 2020 року два китайські дослідники з університетів Сичуань та Ібінь Веньчжун Лю та Хуалан Лі розмістили в мережі попередні результати модельної роботи щодо білків коронавірусу SARS-CoV-2. Це дослідження дозволяє припустити, що в кремнію, тобто згідно з розрахунками та комп'ютерним моделюванням, певні білки вірусу можуть чинити дію на гемоглобін - молекулярний комплекс, що міститься в еритроцитах, що складається, зокрема, з чотирьох молекул вірусу. гем і для транспортування кисню в організмі.

На думку цих дослідників, Covid-19 - це не пневмонія, а захворювання крові

Помилки в моделювальній роботі

Білок - це молекула, що складається з довгої лінійної послідовності амінокислот. Ця послідовність може скластись у тривимірну конформацію, від якої залежить активність білка.

Дійсно, Веньчжун Лю та Хуалан Лі спершу прагнули показати, що вірус, завдяки деяким його білкам, може зв’язуватися з гемом гемоглобіну. Для цього вони порівняли кілька білків вірусу з білками людини, про які відомо, що вони зв’язуються з гемом гемоглобіну: якщо вони виявили на вірусних білках домени (послідовності амінокислот), подібні до тих, що беруть участь у зв’язуванні білків людини з гема, тоді білки SARS-CoV-2 автори вважали також сприйнятливими до зв'язування. Якщо такий підхід представляється актуальним, схожість між полями повинна підтверджуватися двома статистичними значеннями. "Однак у дослідженні згадується лише одне значення, і воно не є найбільш актуальним", уточнює професор Етчебест: хоча дослідження підтверджує протилежне, статистично не доведено, що білки коронавірусу мають домени, подібні до домінів людських білків здатний зв'язуватися з гемом, а отже, SARS-CoV-2 може зв'язуватися з самим гемом.

Потім дослідники змоделювали ці білки SARS-CoV-2: вони передбачили їх тривимірну структуру, використовуючи цифрові інструменти, які професор Етчебест вважає придатними за умови дотримання певних умов. Вони розробили ці 3D-структури на основі структур, пов'язаних з добре відомими білками: якщо певні амінокислотні послідовності білків SARS-CoV-2 мають достатній рівень ідентичності з цими відомими білками, то дослідники вважають, що ці білки SARS-CoV-2 послідовності можуть приймати ту саму конформацію 3D, що і вони. Однак деякі послідовності білків Sars-CoV-2, які Liu та Li вважають близькими до послідовностей використовуваних еталонних білків, насправді мають лише дуже мало подібності з ними. "Спостерігається рівень ідентичності абсолютно недостатній, щоб зробити висновок про подібність структур", - пояснює професор Етчебест. Тому запропоновані двома авторами тривимірні структури здаються неточними.

Нарешті, Веньчжун Лю та Хуалан Лі спробували віртуально стикувати змодельовані білки до тривимірного зображення гему гемоглобіну: вони намагались перевірити, чи можуть домени, визначені як здатні прикріплюватися до гему, в Silico встановити досить стабільний зв’язок з гемом існувати в природі. Тому автори розрахували енергію, пов'язану з кожним зв'язком, який може бути створений між обраними доменами та гемом, найбільш стабільні зв'язки, які найімовірніше будуть створені, пов'язані з низьким рівнем енергії. "Однак замість вибору взаємодій, пов'язаних з найбільш стабільними енергетичними рівнями (найбільш негативними), автори вказали, що взаємодії, які, ймовірно, можуть бути встановлені між гемом та вірусними білками, були ті, які були пов'язані з високими енергіями ( найбільш позитивні) ", - пояснює Кетрін Етчебест. Тому дослідники неправильно інтерпретували результати своїх розрахунків: взаємодії, які, на їх думку, мали великі шанси на встановлення, насправді є найбільш нестабільними з енергетичної точки зору, у яких, отже, є найменший шанс врегулювати.

Висновки не підтверджені жодними клінічними чи біологічними даними

Навіть якби дослідження, опубліковане в ChemRxiv, було більш суворим і не мало жодних помилкових трактувань, воно зазнало б ще однієї важливої вади. Дійсно, навіть якщо автори підкреслюють, що їхня робота спрямована лише на стимулювання академічних дискусій і повинна бути підтверджена додатковою роботою, вони роблять багато фізіопатологічних висновків з результатів своїх моделей. Однак ці інтерпретації не підтверджені жодним клінічним або біологічним доказом "атаки" гему за допомогою SARS-CoV-2 згідно з описаним механізмом.

Такі лікарі, як професор Лоран Гуйя, фахівець із захворювань еритроцитів, який працює в Громадській допомозі паризьких лікарень (AP-HP) та в лабораторії Labex Grex (лабораторія передових досліджень еритроцитів), проте намагалися перевірити, чи висновки китайських дослідників можуть бути підтверджені або, навпаки, анульовані клінічними або біологічними даними. "Якщо SARS-CoV-2 успішно дисоціював гем від гемоглобіну до порфірину та атома заліза, то слід спостерігати, що у інфікованих пацієнтів знижується концентрація гемоглобіну в крові, а також збільшується концентрація. Кров у похідних порфірину", пояснює професор Гоуя виданням Science et Avenir Тому гематолог оглянув 5 пацієнтів з важкими формами Covid-19 та виявив наявність порфірину у зразках еритроцитів, плазми крові та сечі цих пацієнтів. "Жоден пацієнт не виявив підвищеної концентрації крові та сечі в молекулі сімейства порфіринів, яку ми перевірили", він виявляє: SARS-CoV-2, ймовірно, не зв'язується з гемом гемоглобіну, щоб дисоціювати його на атом заліза і порфірин.

Щоранку отримуйте безкоштовні оновлення новин