Старые препараты могут лечить COVID-19, поэтому мы используем кусочки коронавируса, чтобы выяснить,

Почему у нас нет лекарств для лечения COVID-19 и сколько времени потребуется для их разработки?

SARS-CoV-2 – коронавирус, который вызывает заболевание COVID-19 – совершенно новый и атакует клетки новым способом. Каждый вирус индивидуален, как и лекарства, используемые для их лечения. Вот почему не было готового препарата для борьбы с новым коронавирусом, который появился только несколько месяцев назад.

Как системный биолог, который изучает, как клетки поражаются вирусами во время инфекций, меня особенно интересует второй вопрос. Поиск точек уязвимости и разработка лекарства для лечения заболевания обычно занимают годы . Но новый коронавирус не дает миру такого времени. Поскольку большая часть мира находится под угрозой исчезновения и надвигающейся угрозой миллионов смертей , исследователи должны найти эффективный препарат гораздо быстрее.

Эта ситуация поставила меня и моих коллег перед проблемой и возможностью на всю жизнь: помочь в решении этого огромного общественного здравоохранения и экономического кризиса, вызванного глобальной пандемией SARS-CoV-2.

Столкнувшись с этим кризисом, мы собрали команду здесь, в Институте количественных биологических наук (QBI) в Университете Калифорнии, Сан-Франциско, чтобы выяснить, как вирус атакует клетки. Но вместо того, чтобы пытаться создать новое лекарственное средство на основе этой информации, мы сначала смотрим, есть ли какие-либо лекарственные средства, доступные сегодня, которые могут нарушить эти пути и бороться с коронавирусом.

Команда из 22 лабораторий , которую мы назвали QCRG, работает с головокружительной скоростью – буквально круглосуточно и посменно – семь дней в неделю. Я полагаю, что это то же самое, что и во время военных действий, таких как группа взлома кодов Enigma во время Второй мировой войны, и наша команда также надеется разоружить нашего врага, понимая его внутреннюю работу.

Читайте по теме:  Страх распространяется по всему Китаю, поскольку чиновники принимают беспрецедентные меры, чтобы остановить коронавирус

Хитрый противник

По сравнению с клетками человека вирусы невелики и не могут размножаться сами по себе . Коронавирус имеет около 30 белков , тогда как человеческая клетка имеет более 20000.

Чтобы обойти этот ограниченный набор инструментов, вирус ловко поворачивает человеческое тело против себя. Пути в клетку человека обычно закрыты для внешних захватчиков, но коронавирус использует свои собственные белки, такие как ключи, чтобы открыть эти «замки» и проникнуть в клетки человека.

Первый шаг к поиску лечения – понять вирус. Jiewei Сюй в Кроганской лаборатории готовит образцы для масс-спектрометра. Предоставлено: Жаклин Фабиус, CC BY-ND.
Оказавшись внутри, вирус связывается с белками, которые клетка обычно использует для своих собственных функций, по сути захватывая клетку и превращая ее в фабрику по производству коронавирусов . По мере того, как ресурсы и механизмы зараженных клеток перерабатываются для производства тысяч и тысяч вирусов, клетки начинают умирать.

Клетки легких особенно уязвимы к этому, потому что они экспрессируют большое количество «блокирующего» белка, который SARS-CoV-2 использует для входа. Большое количество умирающих клеток легкого человека вызывает респираторные симптомы, связанные с COVID-19.

Есть два способа дать отпор. Во-первых, наркотики могут атаковать собственные белки вируса, мешая им выполнять работу, например входить в клетку или копировать их генетический материал, когда они находятся внутри. Именно так работает ремдесивир – препарат, который в настоящее время проходит клинические испытания для COVID-19 .

Проблема этого подхода заключается в том, что вирусы мутируют и изменяются со временем. В будущем коронавирус может эволюционировать таким образом, чтобы сделать такое лекарство, как ремдесивир, бесполезным. Именно из-за этой гонки вооружений между наркотиками и вирусами вам нужно делать новый прививку от гриппа каждый год.

Читайте по теме:  Иордания продолжает блокировать вирус из-за гибели Ирана

Альтернативно, лекарство может работать, блокируя взаимодействие вирусного белка с человеческим белком, в котором он нуждается. Этот подход – по сути, защита хост-машины – имеет большое преимущество по сравнению с отключением самого вируса, потому что клетка человека меняется не так быстро. Как только вы найдете хорошее лекарство, оно должно продолжать действовать. Это подход, который использует наша команда. И это может также работать против других возникающих вирусов.

Изучение планов врага

Первое, что нужно было сделать нашей группе, – это идентифицировать каждую часть клеточной фабрики, на которую опирается коронавирус. Нам нужно было выяснить, какие белки вирус угонял.

Для этого команда из моей лаборатории отправилась в экспедицию по молекулярной рыбалке внутри клеток человека. Вместо червя на крючке они использовали вирусные белки с прикрепленными к ним крошечными химическими бирками, которые назывались «приманкой». Мы помещаем эти приманки в выращенные в лаборатории человеческие клетки, а затем вытаскиваем их, чтобы посмотреть, что мы поймали. Все, что застряло, было человеческим белком, который вирус захватывает во время заражения.

К 2 марта у нас был неполный список человеческих белков, необходимых для процветания коронавируса. Это были первые подсказки, которые мы могли использовать. Член команды отправил сообщение нашей группе: «Первая итерация, всего 3 приманки… следующие 5 приманок». Борьба была продолжена.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Варикоз: симптомы, лечение и профилактика заболевания
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector