VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Блокада электростатических взаимодействий между вирусом и клеткой- новое направление защиты от высокозаразных штаммов SARS-CoV-2 и вируса гриппа

С.Б. Оникиенко1*

1.Санкт-Петербургский Научный Центр РАН;

* sergeionikienko(at)bk.ru

Высокая контагиозность SARS-Cov-2 связана с наличием вставки из четырех положительно заряженных аминокислот в спайковом белке коронавируса. Слияние коронавирусов с клеткой происходит под влиянием кулоновских электрических сил за счет энергии собственных электрических зарядов вируса. В спайковом белке штамма Омикрон обнаружена дополнительная вставка из трех положительно заряженных аминокислот (аргинин, лизин, гистидин). Высокий положительный электрический заряд белков на шипах коронавирусов штамма Омикрон (в 5 раз больше других штаммов) способствует проникновению вирусов и их размножению в клетках-мишенях. Электростатическое взаимодействие положительно заряженных белков коронавирусов с отрицательно заряженными АПФ-2 рецепторами й вызывает слияние вирусов с клетками - мишенями за счет взаимного притяжения противоположных электрических зарядов.

Сверхвысокозаразный вариант «Кракен» штамма Омикрон может инфицировать более 20 чел, его спайковый белок содержит максимальное количество положительно заряженных аминокислот. Электрически заряженный белок на участках шипов варианта «Кракен» штамма Омикрон и противовирусные антитела имеют одинаковый положительный электрический заряд, что способствует «ускользанию» вируса от этих антител и снижает эффективность вакцинации. Высокая контагиозность и ускользание от противовирусного антительного иммунного ответа «электрического вируса» Омикрон обусловлена электростатическими взаимодействиями между положительно заряженными участками на шипах коронавирусов, противовирусными антителами и отрицательно заряженными рецепторами на поверхности клеток--мишеней

Вставки из положительно заряженных аминокислот (аргинин, лизин) выявлены также в молекулах гемагглютинина сверхзаразных штаммов вируса гриппа- H1N1

Электрически заряженные участки на шипах коронавируса и молекулах гемагглютинина вируса гриппа – перспективные мишени для разработки противовирусных средств на основе положительно заряженных веществ, которые подавляют взаимодействие между положительно заряженными участками вирусов и отрицательно заряженными рецепторами клеток-мишеней, способствует формированию защитного электростати-ческого барьера на поверхности этих клеток. . Для решения этой задачи можно использовать катионные липосомы на основе положительно заряженных аминокислот (например, аргинин и его метаболит оксид азота), тимохинона положительно заряженных микроэлементов в низкой степени окисления, а также использовать акцепторы электронов на основе, ксантогумола, тимохинона , окисленных форм глутатиона, тиосульфата натрия.

Композиция для защиты от COVID-19 содержит положительно электрически заряженные вещества: катионные лецитиновые липосомы с положительно заряженной аминокислотой аргинином, акцепторы электронов на основе ксантогумола ( из масляного экстракта хмеля и окисленных форм сероводорода (тиосульфат натрия). Для усиления целевого противовирусного эффекта в состав композиции включены эфирное масло мирры, экстракт черного тмина, среднецепочечные триглицериды . Выявлена синергия-взаимное усиление защитного эффекта компонентов композиции.

Композиция для защиты от высокозаразного штамма вируса гриппа H1N1 включает положительно заряженные соединения: спермидин, катионный стероид скваламин, лецитиновые липосомы с аргинином. Для усиления целевого противовирусного эффекта использовали масляные экстракты Мирры, хмеля, корня жень-шеня (гинзенгозиды), янтарную кислоту, каррагеннан, среднецепочечные триглицериды

Исследовали защитный эффект разработанных композиций на зараженной коронавирусами культуре клеток Vero и зараженной вирусом гриппа H1N1 культуре клеток MDСK. Осуществляли ПЦР-диагностику вирусов в слизистых верхних дыхательных путей, определяли динамику клинических проявлений заболевания.

Положительный эффект от использования композиций включает предотвращение проникновения коронавирусов и вируса гриппа и блокаду их размножения в клетках-мишенях (эндоназальный электростатический барьер), блокаду вирусных протеаз и протеаз организма-хозяина, блокаду рецепторов коронавирусов и гемагглютинина, активацию противовирусных иммунных реакций за счет синтеза защитных белков- интерферонов, стимуляции Т-клеточного иммунного ответа, снижения уровня провоспалительных цитокинов.

Выявлено снижение содержания коронавируса в культуральной среде более чем в 1000 раз через 2 сут после инкубации с разработанной композицией лекарственных веществ. Спрей подавлял размножение коронавирусов в слизистых носа и ротоглотки на 92-94% через 2 сут после начала лечения, вызывал полное их исчезновение на 3-5 день лечения (по данным ПЦР-диагностики). Выявлено ускорение исчезновения симптомов заболевания-признаков ринита, фарингита, ларинготрахеита. Клинические проявления выздоровления наступали на 3-6 сутки в 85% случаев у основной и у 13 % пациентов COVID-19 в контрольной группе. Сопоставимые результаты получены при использовании композиции для профилактики и лечения гриппозной инфекции H1N1.

The blockade of electrostatic interactions between virus and cell the novel way for protection against highly contagious SARS-CoV-2 and influenza strains

S.B. Onikienko1*

1.Sankt-Petersburgh Scientific Center of RAS;

* sergeionikienko(at)bk.ru

Insertion of four positively charged amino acids into the spike protein molecule cause the significant increase of SARS-CoV-2 contagiousness. Fusion of coronavirus and target cell can be induced by the Coulumb force based on viral's own electric charge. Insertion of three new positively charged amino acids (arginine, histidine, lysine) dramatically increases positive electric charge of Omikron strain spike protein (five times higher than other SARS-Cov-2 strains).Electrostatic interactions between the positively charged virus spike protein and negatively charged target cell receptors induce virus-cell fusion and replication in the the target cells due to attractions of opposite electric charges. The Spike protein of highly contagious variant Kraken of Omicron strain (infects more than 20 persons) contains a great number of positively charged amino acids. The similar positive charge of SARS-Cov-2 and antiviral antibodies can dramatically reduce their electrostatic interactions and induce coronavirus immune escape. Highly contagious nature of Omikron strain can be based on the electrostatic interactions between the positively charged spike protein amino acids and negatively charged cell target receptors. The positively charged amino acids(arginine, lysine) were discovered in haemagglutinin molecule of highly contagious H1N1 virus strain. The protective compositions based on positively charged molecules were developed to fight against highly infective virus strains of SARS-Cov-2 and influenza H1N1. The positively charged protective electrostatic barrier can block electrostatic interactions between positively charged virus sites and negatively charged target cell receptors. Cationic liposomes with positively charged amino acids (arginine and its metabolite NO), low-grade oxidized microelements, electron acceptors (xanthohumol, thymoquinone, oxidized glutathione and sodium thiosulfate) can solve the problem. The protective composition against highly contagious SARS-Cov-2 strains has been developed. It includes positively charged molecules: arginine-based cationic lecithine liposomes, electron acceptors: xanthohumol(from hop extract), sodium thiosulfate. Myrrh essential oil, extract of Nigella sativa, medium-chain triglycerides were included to improve the target effect of the composition. Composition against H1N1 flu virus includes positively charged molecules:spermidin, cationic steroid squalamine and arginine based lecithin liposomes. Myrrh essential oil, hop and ginseng oil extracts, carrageenan, succinate and medium chain triglycerides were included into composition to improve its protective effect. Antiviral effects were studied in Vero and MDCK cell culture infected with coronavirus and H1N1 virus, dynamics of PCR-test and clinical manifestations of the disease were studied in patients infected with SARS-Cov-2 and H1N1 flu virus. Intranasal electrostatic barrier induced by drug composition inhibited virus entry and replication in target cells, blocked viral proteases, coronavirus and H1N1 haemagglutinin receptors, activated protective interferon synthesis, T-cell immune response, and decreased the level of proinflammatory cytokines. Coronavirus content was decreased in cell cultural environment by more than 1000 times 2 days after incubation with the protective drug composition. Antiviral spray inhibited SARS-Cov-2 replication by 92-94% two days after starting treatment and caused the completed virus dissapperanse for 3-5 day treatment (based on PCR-test).Increased loss of disease symptoms was stated based on the signs of rhinitis, pharyngitis and laryngotracheitis. Clinical signs of recovery were observed on 3-6 after starting treatment in 85% cases of the main group and in 13% of the control group. Comparable results were obtained using the composition to protect against highly contagious H1N1 influenza virus


Докладчик: Оникиенко С.Б.
511
2023-02-15

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists