特洛伊,纽约州--根据本周发表在“抗病毒研究”上的一项研究,一种已经被食品和药物管理局批准的普通药物可能也是对抗新冠肺炎的有力工具。
引起新冠肺炎的SARS-CoV-2病毒使用一种表面刺突蛋白附着在人类细胞上并引发感染。但是肝素,一种血液稀释剂,也可以在非抗凝剂品种中获得,它与表面尖峰蛋白紧密结合,有可能阻止感染的发生。这使得它成为一种诱饵,可能会通过鼻腔喷雾或雾化吸入体内,并进行干扰以降低感染的几率。类似的诱饵策略在遏制其他病毒方面已经显示出希望,包括甲型流感、寨卡病毒和登革热。
这种方法可以用来作为早期干预措施,以减少那些检测呈阳性但尚未出现症状的人的感染。但我们也认为这是一个更大的抗病毒战略的一部分,主要作者、伦斯勒理工学院化学和化学生物学教授罗伯特·林哈特(Robert Linhardt)说。归根结底,我们想要一种疫苗,但对抗病毒的方法有很多种,正如我们在艾滋病问题上看到的那样,通过正确的治疗组合,我们可以控制疾病,直到找到疫苗为止。
要感染细胞,病毒必须首先抓住细胞表面的特定目标,切开细胞膜,然后插入自己的遗传指令,劫持内部的细胞机器来产生病毒的复制品。但是,只要该分子提供与细胞靶标相同的适合性,病毒就可以很容易地被说服锁定在一个诱饵分子上。一旦与诱饵结合,病毒就会被中和,不能感染细胞或自我释放,最终会降解。
在人类中,SARS-CoV-2与ACE2受体结合,研究人员假设肝素将提供同样有吸引力的靶点。在一项结合分析中,研究人员发现肝素与三聚体SARS-CoV-2刺突蛋白的结合分子数为73皮摩尔,这是两个分子之间相互作用的衡量标准。
伦斯勒化学和生物工程教授乔纳森·多迪克(Jonathan Dordick)表示,这是一种特殊的、极其紧密的约束,他正与林哈特合作开发诱饵策略。它比典型的抗体抗原紧几十万倍。一旦捆扎好,它就不会脱落了。
要听林哈特和多迪克讨论这项研究,请观看这段视频。林哈特因他创造的合成肝素而得到国际认可,他说,在审查SARS-CoV-2的测序数据时,研究小组识别出尖峰蛋白上的某些基序,并强烈怀疑它会与肝素结合。除了直接结合试验,研究小组还测试了三种肝素变体--包括一种非抗凝剂低分子肝素--与SARS-CoV-2结合的强度,并使用计算模型来确定化合物与病毒结合的特定位点。所有结果证实肝素是一种很有前途的诱饵策略候选者。研究人员随后开始评估哺乳动物细胞的抗病毒活性和细胞毒性。
多迪克说,这不是我们在大流行中要面对的唯一病毒。我们真的没有很好的抗病毒药物,但这是一条前进的道路。我们需要了解肝素和相关化合物是如何阻止病毒进入的。
在之前的工作中,林哈特和多迪克领导的一个团队用类似于SARS-CoV-2的机制展示了针对病毒的诱饵策略。2019年,该团队创建了一个登革热病毒陷阱,将特定的适配分子-病毒闩锁将结合到的分子-精确地连接到由折叠DNA组成的五角星的尖端和顶点上。这个捕捉器漂浮在血液中,弹起时会发光,创造了世界上最灵敏的蚊媒疾病检测方法。在此之前的工作中,他们创造了一种合成聚合物,配置成与流感病毒上的唾液酸锁点相匹配,在14天内将小鼠的甲型流感死亡率从100%降低到25%。
伦斯勒生物技术和跨学科研究中心主任迪帕克·瓦希什(Deepak Vashishth)说,这种有效捕获病毒的创新方法是伦斯勒开发的生物技术方法如何被提出以解决具有挑战性的全球健康问题的最好例子。多迪克和林哈特都是伦斯勒生物技术和跨学科研究中心的一部分。多迪克教授和林哈特教授在不同学科之间进行了合作,他们的研究显示,他们的希望甚至超越了当前的大流行。
糖胺聚糖和新型冠状病毒(SARS-CoV-2)刺突糖蛋白结合作用的特征发表在“抗病毒研究”杂志上。在Rensselaer,林哈特和多迪克与张福明一起参与了这项研究,加州大学圣地亚哥分校、杜克大学和雅典乔治大学的研究人员也在国立卫生研究院的支持下参与了这项研究。
伦斯勒理工学院成立于1824年,是美国第一所技术研究型大学。伦斯勒拥有5所学校,32个研究中心,145多个学术项目,以及一个由7900多名学生和10万多名在世校友组成的充满活力的社区。Rensselaer的教职员工和校友包括145多名国家科学院成员、6名国家发明家名人堂成员、6名国家技术奖章获得者、5名国家科学奖章获得者和1名诺贝尔物理学奖获得者。凭借近200年提升科技知识的经验,Rensselaer仍以独创性和协作精神专注于应对全球挑战。欲了解更多信息,请访问http://www.。RPI。艾杜。
免责声明:AAAS和EurekAlert!不对发布到EurekAlert的新闻稿的准确性负责!由捐助机构或通过EurekAlert系统使用任何信息。