旧药物可能会治疗Covid-19 - 所以我们正在使用冠状病毒的碎片来找出
为什么我们没有毒品来治疗Covid-19以及开发它们需要多长时间?
sars - cov -2——导致covid -19疾病的冠状病毒,是一种全新的病毒,以一种全新的方式攻击细胞。每一个病毒是不同的,药物也是用来对待它们的。这就是为什么没有一个药品准备解决新的冠状病毒,只有几个月前只出现。
作为一名研究细胞在感染过程中如何受到病毒影响的系统生物学家,我对第二个问题特别感兴趣。找到弱点和开发一种治疗疾病的药物通常需要数年。但新的冠状病毒没有给世界那种时间。随着世界上的大多数锁模和迫在眉睫的数百万死亡威胁在美国,研究人员需要更快地找到一种有效的药物。
这种情况向我的同事和我呈现了一生的挑战和机会:帮助解决这一巨大的公共卫生和经济危机由SARS-COV-2全球大流行提出。
面对这一危机,我们在旧金山加利福尼亚大学的定量生物科学研究所(QBI)举办了一支球队,以发现病毒如何攻击细胞。但是,不要试图根据这些信息创建新药物,我们首先希望看到有没有可用的药物,这可能会破坏这些途径并与冠状病毒进行打击。
22个实验室的团队,我们命名为QCRG,正在围绕时钟和七天在时钟的速度字面上工作。我想这就是它的感觉战时努力,就像谜团编码集团在第二次世界大战期间,我们的团队同样希望通过了解其内在运作来解除敌人。
一个隐秘的对手
和....相比人体细胞,病毒是小而不能自行复制。冠状病毒有大约30个蛋白质,而人类细胞已超过20,000。
为了绕过这一有限的工具,病毒巧妙地将人体逆为自身。进入人细胞的途径通常被锁定在外部入侵者身上,但冠状病毒使用其自身的蛋白质,如钥匙,以打开这些“锁”并进入一个人的细胞。
内部,病毒与蛋白质结合,细胞通常用于其自己的功能,基本上是劫持细胞并将其转换为冠状病毒厂。随着被感染细胞的资源和机制被重组以产生成千上万的病毒,细胞开始死亡。
肺细胞特别容易受到影响,因为它们表达了大量的“锁”蛋白质SARS-CoV-2用于进入。一个人的大量肺细胞死亡会导致与COVID-19相关的呼吸道症状。
有两种反击方式。首先,药物可以攻击病毒本身的蛋白质,阻止病毒进入细胞或复制其基因物质。这就是瑞德西韦——一种目前正在临床试验的新型冠状病毒感染的药物。
这种方法的问题是病毒突变并随着时间的推移而变化。未来,冠状病毒可以以雷达维尔这样的方式呈现出一种药物的方式发展。这种武器在药物和病毒之间种族就是为什么每年需要新的流感疫苗。
或者,可以通过阻止病毒蛋白与其需要的人蛋白相互作用来使用药物。这种方法 - 基本上保护宿主机械 - 在禁用病毒本身方面具有很大的优势,因为人类细胞不会像快速变化。一旦你找到一个好药物,它应该继续工作。这是我们团队正在服用的方法。它也可能与其他紧急病毒一起工作。
了解敌人的计划
我们小组需要做的第一件事是识别冠状病毒赖以繁殖的细胞工厂的每一部分。我们需要找出病毒劫持了什么蛋白质。
要做这个,一个团队我的实验室在人类细胞内进行了一次分子捕鱼探险。他们用的不是鱼钩上的虫子病毒蛋白,带有微小化学标签,其被称为“诱饵”。我们把这些诱饵放入实验室培养的人类细胞中,然后把它们取出来看看捕获到什么。任何粘在上面的东西都是病毒在感染过程中劫持的人类蛋白质。
到3月2日,我们有了一份冠状病毒生长所需的人类蛋白质的部分清单。这是我们能利用的首批线索。一个团队成员向我们的团队发送了一条信息,“第一次迭代,只有3个诱饵,接下来是5个诱饵。”比赛开始了。
反击
一旦我们有了病毒存活所需的分子目标列表,团队成员就争分夺分钟地找出可能与这些目标结合并阻止病毒利用它们进行复制的已知化合物。如果一种化合物可以阻止病毒在人体内复制,感染就会停止。但你不能随意干扰细胞进程而不对身体造成潜在的伤害。我们的团队需要确保我们确定的化合物是安全的,对人无毒。
传统的做法是涉及的多年的临床前研究和临床试验花费了数百万美元。但有一种快速且基本免费的方法:寻找2万种fda批准的药物已经进行了安全测试。也许这个大型名单中有一种药物,可以对抗冠状病毒。
我们的化学家使用了一个庞大的数据库将已批准的药物和它们相互作用的蛋白质与我们名单上的蛋白质进行匹配。上周他们发现了10种候选药物。例如,一种被称为JQ1的抗癌药物就大获成功。虽然我们无法预测这种药物可能如何影响病毒,但它很有可能有所作为。通过测试,我们将知道这种方法是否对病人有帮助。
所面临的全球边境关闭的威胁,我们立即将这10种药物的一箱箱运至这是世界上为数不多的两个研究活体冠状病毒的实验室样品:在巴黎的巴斯特研究所和纽约的西奈山。到3月13日,药物正在测试中细胞看他们是否阻止病毒再现。
从战场派遣
我们的团队很快将从我们在西奈山和巴斯德研究所的合作者那里了解到,这10种药物中是否有任何一种对SARS-CoV-2感染有效。与此同时,该团队继续用病毒诱饵捕鱼,发现了数百种额外的人类蛋白质新冠病毒共同选择。我们将很快发布在线存储库Biorxiv的结果。
好消息是,到目前为止,我们的团队已发现50种现有的药物,其染色我们所确定的人类蛋白质。这个大量的人让我希望我们能够找到一种治疗Covid-19的药物。如果我们发现甚至减缓病毒进展的批准药物,医生应该能够快速将其送给患者并拯救生命。
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