Tartalomjegyzék:

Hogyan Találják Meg A COVID-19 Drogvadászok A Vírus Elleni Vegyületeket
Hogyan Találják Meg A COVID-19 Drogvadászok A Vírus Elleni Vegyületeket

Videó: Hogyan Találják Meg A COVID-19 Drogvadászok A Vírus Elleni Vegyületeket

Отличия серверных жестких дисков от десктопных
Videó: Вирус SARS-CoV-2 и эпидемия COVID-19. Спустя год. 2023, Február
Anonim

Egy nagy projekt megvizsgálja azokat az ajtókat, amelyekkel a koronavírus a sejtekbe jut, és olyan gyógyszereket talál, amelyek blokkolhatják őket.

Hogyan találják meg a COVID-19 drogvadászok a vírus elleni vegyületeket
Hogyan találják meg a COVID-19 drogvadászok a vírus elleni vegyületeket

A következő esszét újból kinyomtatják.

A beszélgetés
A beszélgetés

A beszélgetés, a legújabb kutatásokat felölelő online kiadvány.

Miért nincsenek gyógyszereink a COVID-19 kezelésére, és mennyi időbe telik ezek kifejlesztése ?.

A SARS-CoV-2 - a COVID-19 betegséget okozó koronavírus - teljesen új és újszerű módon támadja meg a sejteket. Minden vírus különbözik, és a kezelésükre használt gyógyszerek is. Ezért nem volt kész gyógyszer az új koronavírus leküzdésére, amely csak néhány hónappal ezelőtt jelent meg.

Rendszerbiológusként, aki azt vizsgálja, hogy a vírusok hogyan befolyásolják a sejteket a fertőzések során, különösen a második kérdés érdekel. A sérülékenység pontjainak megtalálása és a gyógyszer kifejlesztése egy betegség kezelésére általában évekig tart. De az új koronavírus nem ad ilyen időt a világnak. Mivel a világ nagy részén zárva tartás és több millió halál fenyegeti a veszélyt, a kutatóknak sokkal gyorsabban kell megtalálniuk a hatékony gyógyszert.

Ez a helyzet kollégáimmal és velem egy életen át tartó kihívást és lehetőséget kínált: segíteni a SARS-CoV-2 világméretű járvány okozta hatalmas közegészségügyi és gazdasági válság megoldásában.

Szembesülve ezzel a válsággal, összeállítottunk egy csapatot itt, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem Kvantitatív Biosciences Intézetében (QBI), hogy felfedezzük, hogyan támadja meg a vírus a sejteket. De ahelyett, hogy ezen információk alapján megpróbálnánk új gyógyszert létrehozni, először arra keressük a választ, hogy vannak-e olyan gyógyszerek, amelyek ma megzavarhatják ezeket az utakat és leküzdhetik a koronavírust. Eddig 27 FDA által jóváhagyott gyógyszert azonosítottunk, amelyek reményeink szerint szűkítik és felgyorsítják a keresést.

A 22 laboratóriumból álló csapat, amelyet QCRG-nek neveztünk el, óriási sebességgel dolgozik - szó szerint éjjel-nappal és váltottan - a hét minden napján. Úgy képzelem, ez volt az érzés olyan háborús erőfeszítésekben lenni, mint az Enigma kódtörő csoport a második világháború alatt, és csapatunk hasonlóan abban reménykedik, hogy lefegyverzi ellenségünket, megértve belső működését.

Lopakodó ellenfél

Az emberi sejtekhez képest a vírusok kicsiek, és önmagukban nem képesek szaporodni. A koronavírusban körülbelül 30 fehérje van, míg egy emberi sejtben több mint 20 000 fehérje van.

Ennek a korlátozott eszközkészletnek a megkerülése érdekében a vírus okosan maga ellen fordítja az emberi testet. Az emberi sejtbe vezető utak általában bezáródnak a külső betolakodókhoz, de a koronavírus saját fehérjéit használja, mint kulcsokat, hogy kinyissa ezeket a „zárakat” és belépjen az ember sejtjeibe.

Belépve a vírus megköti azokat a fehérjéket, amelyeket a sejt általában a saját funkcióihoz használ fel, lényegében eltéríti a sejtet és koronavírusgyárrá alakítja. Amint a fertőzött sejtek erőforrásai és mechanikája újraterveződik ezer és ezer vírus termelésére, a sejtek elkezdenek pusztulni.

A tüdõsejtek különösen érzékenyek erre, mert nagy mennyiségben fejezik ki a belépéshez használt „zár” fehérje SARS-CoV-2 fehérjét. Egy személy tüdősejtjeinek nagy száma a COVID-19-hez kapcsolódó légzési tüneteket okozza.

Kétféle módon lehet visszavágni. Először is, a gyógyszerek megtámadhatják a vírus saját fehérjéit, megakadályozva őket abban, hogy olyan munkákat végezzenek, mint a sejtbe jutás vagy a genetikai anyag másolása, ha bent vannak. Így működik a remdesivir - a COVID-19 klinikai vizsgálatában jelenleg alkalmazott gyógyszer -.

Ezzel a megközelítéssel az a probléma, hogy a vírusok idővel mutálódnak és változnak. A jövőben a koronavírus olyan módon fejlődhet, hogy használhatatlanná teszi az olyan szereket, mint a remdesivir. Ez a kábítószer és vírus közötti fegyverkezési verseny az oka annak, hogy minden évben szükség van egy új influenza elleni oltásra.

Alternatív megoldásként egy gyógyszer úgy működhet, hogy blokkolja a vírusfehérje kölcsönhatását a szükséges emberi fehérjével. Ez a megközelítés - lényegében a gazdaszervezet védelme - nagy előnnyel jár önmagában a vírus letiltásával szemben, mert az emberi sejt nem változik olyan gyorsan. Ha talált egy jó gyógyszert, akkor tovább kell működnie. Ezt a megközelítést alkalmazza csapatunk. És működhet más felmerülő vírusok ellen is.

Az ellenség terveinek megismerése

Az első dolog, amit csoportunknak meg kellett tennie, az volt, hogy azonosítsa a sejtgyár minden olyan részét, amelynek szaporodásához a koronavírus támaszkodik. Meg kellett találnunk, hogy a vírus milyen fehérjéket térít el.

Ehhez egy laboratóriumi csapat molekuláris halászati ​​expedícióra indult az emberi sejtekben. A horogon lévő féreg helyett vírusfehérjéket használtak, amelyekhez apró kémiai címkék voltak rögzítve - „csaliként”. Ezeket a csalikat laboratóriumban növesztett emberi sejtekbe tettük, majd kihúztuk, hogy lássuk, mit fogtunk. Bármi megakadt, az egy emberi fehérje volt, amelyet a vírus eltérített a fertőzés során.

Március 2-ig volt egy részleges felsorolásunk arról az emberi fehérjéről, amelyre a koronavírusnak szüksége van a fejlődéshez. Ez volt az első nyom, amelyet felhasználhattunk. Egy csapattag üzenetet küldött csoportunknak: „Első iteráció, csak 3 csali … következő 5 csali érkezik.” A harc folyt.

Ellentámadás

Miután elkészült a vírus túléléséhez szükséges molekuláris célpontok listája, a csapat tagjai felismerték azokat az ismert vegyületeket, amelyek kötődhetnek ezekhez a célpontokhoz, és megakadályozzák, hogy a vírus felhasználja őket a szaporodáshoz. Ha egy vegyület megakadályozhatja, hogy a vírus másolja magát az ember testében, a fertőzés leáll. De nem lehet egyszerűen beleavatkozni a sejtes folyamatokba tetszés szerint anélkül, hogy potenciálisan kárt okozna a testben. Csapatunknak biztosnak kellett lennie abban, hogy az általunk azonosított vegyületek biztonságosak és nem mérgezőek az emberek számára.

Ennek hagyományos módja évekig tartó preklinikai és klinikai kísérleteket jelentene, amelyek dollármilliókba kerülnek. De van egy gyors és alapvetően ingyenes módszer erre nézve: az FDA által jóváhagyott 20 000 gyógyszer vizsgálata, amelyeket már teszteltek. Talán van olyan gyógyszer ebben a nagy listában, amely képes harcolni a koronavírus ellen.

Vegyészeink hatalmas adatbázist használtak ahhoz, hogy a jóváhagyott gyógyszerek és fehérjék, amelyekkel kölcsönhatásba lépnek, illeszkedjenek a listán szereplő fehérjékhez. A múlt héten 10 kábítószer-jelöltet találtak. Például az egyik találat egy JQ1 nevű rákellenes szer volt. Bár nem tudjuk megjósolni, hogy ez a gyógyszer hogyan befolyásolhatja a vírust, jó eséllyel tesz valamit. A tesztelés során megtudjuk, hogy ez valami segít-e a betegeknek.

Szembesülve a globális határlezárások veszélyével, azonnal szállítottunk dobozokat ebből a 10 gyógyszerből a világ néhány olyan laboratóriumába, amelyek élő koronavírus-mintákkal dolgoztak: kettőt a párizsi Pasteur Intézetben és a New York-i Sínai-hegyen. Március 13-ig a gyógyszereket sejtekben tesztelték, hogy megakadályozzák-e a vírus szaporodását.

Szállítások a harctérről

Csapatunk hamarosan megtanulja munkatársainktól az Mt. A Sinai és a Pasteur Intézet, vajon az első 10 gyógyszer bármelyike ​​működik-e a SARS-CoV-2 fertőzések ellen? Eközben a csapat vírusos csalikkal folytatta a halászatot. Eddig 332 emberi fehérjét találtunk, amelyeknél a koronavírus együttműködik, és vannak olyan gyógyszerek, amelyek 66 ilyen fehérjével lépnek kölcsönhatásba. Munkánk eredményeit, amelyeket még nem vizsgáltunk szakértőkkel, március 22-én tettük közzé abban a reményben, hogy a laboratóriumok szerte a világon elkezdhetik tesztelni ezeket a gyógyszereket, és a lehető leggyorsabban megtalálják a kezelést.

Jó hír, hogy csapatunk eddig 50 létező gyógyszert talált, amelyek megkötik az általunk azonosított emberi fehérjéket. Ez a nagy szám reményt kelt bennem abban, hogy sikerül találnunk egy gyógyszert a COVID-19 kezelésére. Ha találunk egy jóváhagyott gyógyszert, amely még lelassítja a vírus progresszióját, az orvosoknak képesnek kell lenniük arra, hogy gyorsan eljussanak a betegekhez, és életeket menthessenek.

A koronavírus kitöréséről itt olvashat bővebben.

A szerkesztő megjegyzése (20.03.23.): A The Conversation partnereink frissítették ezt a történetet, miután a szerző és munkatársai kiadták egy preprint tanulmányt.

A téma által népszerű