「药品」医护人员忙得晕头转向,研究人员却在夜里“钓鱼”?


「药品」医护人员忙得晕头转向,研究人员却在夜里“钓鱼”?
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每种病毒都有各自特点 , 所以针对它们的药物也各不相同 。 虽然新型冠状病毒出现已经好几个月了 , 但以一种非常新颖而独特的方式攻击生物体细胞的它 , 还是需要花费我们更多时间去研发有效药物——目前这种药还没出现 。
而人们急切想知道答案的一个问题是 , 距离这种药的出现 , 还有多久?
「药品」医护人员忙得晕头转向,研究人员却在夜里“钓鱼”?
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由Live Science 3D提供的一种可抵抗冠状病毒的假想药物
内文·克罗根(Nevan Krogan)是一位系统生物学家 , 致力于研究细胞在感染病原体过程中怎样受其影响 。 以下是他所在团队研发新冠药物的故事 。 通过这个故事或展示了当下科研人员研发新冠药物的基本思路 。
寻找病毒的“软肋”并开发针对性药物通常需要数年时间 , 但新冠病毒留给“世界队”的时间不多了 。 目前世界上很多地区都已处于封锁状态 , 迫在眉睫的死亡威胁令人惊惶 , 研究人员们需要更快地找到有效药物 。
这种情况给我和我的同事们带来了前所未见的挑战和机遇 , 我们要帮助解决由新型冠状病毒全球大流行所造成的巨大公共卫生及经济的危机 。
面对这场危机 , 我们在加州大学定量生物科学研究所(QBI)组建了一个小组 , 旨在摸清病毒攻击细胞的机制 。 不过我们并不是在尝试以此研发新药 , 而是希望可以根据这些信息 , 在现有药物中找到能破坏新型冠状病毒攻击细胞过程并对抗之的奇兵 。
由22个实验室组成的团队(我们称其为QCRG)每周7天昼夜不停地轮班工作 , 以期尽快解密新冠病毒 , 进而卸除这个强大对手的武装 。
冠状病毒有独特的“开锁”能力
与人类细胞相比 , 病毒很小 , 且不能脱离宿主自行繁殖 。 冠状病毒只有约30种蛋白质 , 而人类细胞则有20000种以上 。
【「药品」医护人员忙得晕头转向,研究人员却在夜里“钓鱼”?】人体细胞通常会在外部入侵者出现时关闭进入通道以便阻挡侵害 , 但是冠状病毒可以利用自身的蛋白质 , 如同钥匙开锁般打开这些被锁住的通道 , 进入人体细胞 。
一旦进入内部 , 新型冠状病毒就会与细胞上的蛋白质(通常被细胞用于实现自身的某些功能)结合 , 劫持细胞并将其转变为一个冠状病毒加工厂 。 随着病毒实施的改造不断向前推进 , 成千上万个新病毒被繁殖出来 , 细胞也开始走向死亡 。
肺细胞特别容易受此侵害 , 因为它们表达着大量会被新型冠状病毒结合并进入的蛋白质;而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 。
理想的药物可以怎样搞定新冠病毒?
药物反制SARS-CoV-2的方式有2种 。
一种方法是 , 通过攻击病毒自身蛋白质来阻止它们进入细胞或复制其遗传物质——这也是瑞德西韦(remdesivir, 目前正在进行临床试验)的工作方式 。
这种方法的问题在于 , 病毒本身是不断动态变化的 , 它的变异可能会使像瑞德西韦这样的药物失去作用 。 药物和病毒之间的这种博弈正是我们每年都需要注射新的流感疫苗的原因 。
另一种方式为 , 通过阻止病毒蛋白与其所需的人体细胞蛋白相互作用 , 来避免悲剧发生 。 与击杀病毒本身的方式相比 , 这种直接保护宿主的策略有很大的优势 , 因为人体细胞的变化速度并不快 , 一旦找到了有效药 , 那么它就能长期有效 , 而且还可以抵抗其他新病毒 。
这也是我们团队所采用的方法 。
用病毒蛋白去钓出人体细胞中的“亲冠分子”
我们小组做的第一件事是 , 确定被新型冠状病毒劫持并转化为病毒工厂的细胞的每个部分 , 我们需要找出病毒劫持了具体哪些蛋白质 。