Российские и французские исследователи показали в опытах in vitro, что полисахариды из тихоокеанских красных водорослей способны подавлять вирусное заражение клеток. Результаты работы могут пригодиться в разработке новых противовирусных препаратов. Исследование опубликовано на страницах International Journal of Molecular Sciences.
Красные водоросли, широко распространённые на тихоокеанском российском побережье, содержат сульфатированные полисахариды каррагинаны. Сотрудники ТИБОХ ДВО РАН (Владивосток) вместе с французскими коллегами изучили сложную структуру каррагинана, выделенного из красной водоросли Tichocarpus crinitus, собранной в Японском море. С помощью специфических ферментов учёные получили низкомолекулярные производные каррагинана — олигосахариды. Они изучили их с помщью масс-спектрометрии, используя современный метод «мягкой» ионизации, выявив таким образом участки, устойчивые к действию ферментов, и установив, из каких ключевых фрагментов состоят производные каррагинанов.
Знание полной структуры полисахарида позволило приступить к изучению его физиологического действия. Совместно с коллегами из Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН (Москва) естествоиспытатели провели оценку антивирусной активности каррагинана и его низкомолекулярных производных-олигосахаридов. Для этого вместо реальных вирусов учёные использовали вирусные векторы в сочетании с белками оболочек разных вирусов: вируса везикулярного стоматита, вируса иммунодефицита человека HIV-1 и ретровируса мыши Mus caroli. Эти частицы содержали флуоресцентные маркерные белки, что позволило выявлять заражённые клетки по свечению. В качестве клеток ученые использовали Т-лимфоциты, которые обычно атакует ВИЧ.
Противовирусный эффект полисахарида и его олигосахаридов начинался с минимальных наномолярных и совершенно нетоксичных для клеток концентраций, что демонстрирует их активность и безопасность. Каррагинан и его олигосахариды, добавленные в очень низкой концентрации, вызывали значительное снижение количества инфицированных клеток. Эффект становился более выраженным, когда в культуральную среду добавляли больше полисахарида.
Оказалось, что каррагинан и его олигосахариды проявляют специфичность к определённым вирусным белкам и, соответственно, с разной эффективностью действуют на возбудителей. Полисахарид существенно подавляет инфицирование клеток вирусом иммунодефицита и ретровирусом (в 10 и 7 раз соответственно) и оказывает менее выраженное действие на вирус везикулярного стоматита.
«Отсутствие токсичности и высокая противовирусная активность в малых концентрациях каррагинана и его низкомолекулярного производного открывают большой потенциал этих веществ в качестве противовирусных средств, в частности против вируса иммунодефицита. Мы продолжаем изучение полисахаридов водорослей на различных моделях и уже получили обнадёживающие результаты по их антигерпетической активности. Поддержка со стороны РНФ позволяет надеяться на продолжение этих работ не только на различных клеточных линиях, но и на экспериментальных животных. В перспективе это может открыть возможность медицинского применения столь интересных по физиологическому действию и уникальных по структуре и физико-химическим свойствам морских полисахаридов», — рассказала руководительница проекта доктор химических наук Ирина Ермак.
