Ученые МГУ улучшили тест на коронавирус

Сотрудники химического факультета МГУ и Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ определили последовательность нуклеотидов (аптамер), селективно связывающуюся с определенным штаммом коронавируса. В ходе работы ученые разработали методику последовательности аптамера из данных нанопорового секвенирования. Доклад о работе стал ключевым на XXIX Симпозиуме по биоинформатике и компьютерному поиску лекарств (XXIX Symposium of Bioinformatics and Computer-Aided Drug Discovery), посвященному разработке новых лекарственных препаратов методами компьютерного моделирования. Исследование проводилось в рамках деятельности НОШ МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология».

Подробности работы рассказала один из авторов работы, профессор химического факультета МГУ Мария Хренова: «С точки зрения практического применения поиск аптамеров, эффективно связывающихся с заданными мишенями, имеет значение и при разработке терапевтических средств борьбы с заболеваниями и в биоаналитических приложениях. В представленной работе проводился поиск аптамера, соединяющегося с рецептор-связывающим доменом (RBD) спайк белка (S-белок) вируса SARS-CoV2. Отбор аптамера проводился к RBD из Уханьского штамма коронавируса. Последующая проверка показала, что найденный аптамер не связывается с RBD из других штаммов. Это открывает возможности для его применения в биоаналитических тест-системах для быстрого определения конкретного штамма вируса».

Важной методологической задачей, которую решили ученые МГУ, стала разработка новой методики определения последовательности аптамера из данных нанопорового секвенирования. 

«Исходно нанопоровое секвенирование было разработано для анализа длинных последовательностей, в то время как аптамеры представляют собой короткие олигонуклеотиды длиной несколько десятков нуклеиновых оснований, – пояснила Мария Хренова. – Поэтому с точки зрения практической части работы было необходимо отработать методику объединения коротких последовательностей в длинные. Другая трудность связана с последующим анализом данных. Разработанные для анализа нанопоровых данных протоколы предполагают анализ длинных последовательностей, например, сбор генома по референсу или без него. В нашем случае было необходимо вычленить последовательности аптамеров из длинных прочтений. Мы успешно справились с этой задачей, что позволило определить последовательность аптамера и проверить его экспериментально. Полученная константа диссоциации составляет единицы наномоль в литре, что сопоставимо с известными литературными аналогами, однако наш аптамер короче, что делает его более удобным для применения».