Teško da je ijedna zarazna bolest, otkada sežu moja sjećanja, izazvala toliko panike i pomutnje kao pandemija koronavirusa (COVID-19). Nema sumnje da su čovječanstvo morile i druge epidemije i pandemije, i to mnogo gore od ove, pa ipak... U doba moje mladosti, nakon Drugog svjetskog rata, svi smo se bojali poliomijelitisa (dječje paralize). Nakon Prvog svjetskog rata harala pošast španjolske gripe, a u 19. stoljeću tuberkuloze. U usporedbi s njima COVID-19 i nije tako strašna bolest: španjolska gripa imala je dva i po puta više žrtava od Velikog rata – procjenjuje se da je od nje podleglo 20 milijuna, dok je od bolesti COVID-19 stradalo oko šest milijuna ljudi. Ili što reći na tuberkulozu, bolest koja je kosila čitave obitelji i za koju sve do pojave antibiotika nije bilo lijeka.

Pa ipak, nijedna pandemija nije izazvala toliko kontroverze kao ova posljednja. Maske štite, ali... zapravo ne štite. Dobro se cijepiti, ali i nije dobro. Nuspojave su nepoznate, možda i gore od bolesti. Kako se boriti protiv bolesti u ozračju tolikog nepovjerenja u medicinu? Kada se moja generacija cijepila u školi protiv dječje paralize, nikome nije palo na pamet da se ne cijepi, svi smo gledali u Jonasa Salka, izumitelja cjepiva, kao na spasitelja čovječanstva. A danas?

No pustimo sad takva razmatranja o odnosu javnosti prema medicini, a posebice prema poslovnoj politici multinacionalnih farmaceutskih kompanija. Ono što nam treba jesu antivirotici  – lijekovi protiv virusnih bolesti. No kako do njih doći kad svaki virus ima svoj životni ciklus, a usto virusi brzo mutiraju pa se lako prilagode na svaki lijek?

Odgovor na to pitanje dala je međunarodna skupina (britanskih, kineskih, talijanskih...) znanstvenika koji su u časopisu Matter objavili znanstveni rad podugog naslova: „Supramolecular filaments for concurrent ACE2 docking and enzymatic activity silencing enable coronarvius capture and infection prevention“. Kada taj nadasve kompliciran naslov prevedemo na obični jezik dolazimo do bitnoga: napravili su umjetne dlačice za vezivanja virusa u plućima!

O dlakama i dlačicama nema ni riječi u rečenom radu, no kad razložimo njihove supramolekulske niti (supramolecular filaments) vidimo da je riječ upravo o tome. Te su nekoliko mikrometara duge i 11 nanometara debele niti nastale udruživanjem dvaju polimera, punila (filler) i liganda, koji oba sadrže oligopeptidnu sekvenciju, niz međusobno povezanih aminokiselina (VVVGKKGG i VVVGEE). Upravo taj segment omogućuje udruživanje molekula, jer se između njih stvaraju vodikove veze gradeći beta-nabranu ploču, strukturu karakterističnu za građevne proteine, pa tako i za keratin, protein od kojeg su načinjene dlake.

No to je tek početak priče. Kada se ova dva polimera udruže u supramolekulsku strukturu (najbolje u omjeru punila prema ligandu 20:1), iz niti vire krajevi molekula liganda na koje se potom veže protein ACE2, pa nastaje struktura koja se označava s fACE2. Najvažnije dio fACE2 je upravo protein ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2), enzim koji sadrži cink. ACE2 se nalazi na membrani stanice i za njega se veže virusna čestica koronavirusa. Stoga mu je djelovanje sasvim jednostavno: on za sebe veže virusne čestice umjesto stanice i tako sprječava zarazu.

Tako bi to trebalo biti u teoriji. A u praksi?

Pokusi na kulturi stanica su pokazali da fACE2 postiže inhibiciju infekcije koronavirusa od čak 80 %. Istina, i sam protein ACE2 djeluje inhibitorno, no znatno slabije (60 % inhibicije), a usto njegovo djelovanje opada da bi nakon osam sati  (480 minuta) potpuno nestalo. Nasuprot tome, inhibicija umnažanja virusa „dlačicama“ fACE2 ostala je praktički nepromijenjena. Pokusi na životinjama (miševima) su pak pokazali da fACE2 pruža solidnu zaštitu od virusa dva dana nakon udisanja čestica, bez ikakvih štetnih pojava na plućima.

Ono što je najvažnije kod ovih istraživanja je da nova terapija nije ograničena na koronavirus nego bi se mogla primijeniti za sprječavanje svake virusne, pa i bakterijske zaraze koja se širi kapljicama – od gripe do tuberkuloze.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije, povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji; član je društva ProGeo-Hrvatska i Odjela za prirodoslovlje i matematiku Matice hrvatske. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 15 znanstveno-popularnih knjiga, posljednja je „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.