來自中科院生物物理研究所、牛津大學等機構的科學家們組成的一個國際研究小組,成功地開發出了一種新型化合物,初步數據表明它可以阻止一些病毒感染人體。這一新型的抑制劑針對的是一組導致手足口病的病毒,尤其是EV71病毒。這組病毒導致了亞洲兒童疾病大流行,僅在中國每年報道就有大約1000萬病例。盡管通常癥狀比較輕微,但在某些情況下這一疾病卻是致命的——2012年中國政府報道死亡人數達900多人。這一疾病當前無法醫治,成為了全球公眾健康的一個重要威脅。
新研究還有可能對抵抗其他的疾病產生重要的影響。手足口病是由幾種密切相關的病毒所引起,新化合物可以有效對抗所有這些病毒。此外,其他的廣泛傳播病毒,包括脊髓灰質炎病毒和許多導致普通感冒的病毒也密切相關,它們都屬于同一腸道病毒屬。研究發現發表在2月9日的《自然結構與分子生物學》(Nature Structural and Molecular Biology)雜志上。
中科院生物物理研究所的饒子和(Zihe Rao)院士與牛津大學Nuffield醫學系結構生物學部主任Dave Stuart教授是這篇論文的共同通訊作者。
Stuart說:“針對在相關病毒中發現的一種結構特征,設計出相似的療法來靶向它們應當是可能的。在這一領域,我知道有一家公司在針對主要普通感冒病毒上已經取得了一些進展。我們的工作還處于早期階段,但我們正在與中國的學術團體合作致力推動這一抑制劑。”
這一新的藥物療法是利用最前沿的技術而確立,到目前為止還只在分離細胞中進行了測試。以結構為基礎的藥物設計指的是針對一種疾病的結構特異性地設計藥物療法;它按三個階段運作。首先必須解開病原體的結構。第二,科學家們必須確定結構與病原體功能的相關性。最后,他們才能夠開發出一種方法與這一結構相互作用,從而使得病原體喪失能力。
在2012年,英國牛津郡的“鉆石光源”(Diamond Light Source) 研究所首先解開EV71的結構。之后,科學家們利用巨大顯微鏡確定了這一病毒改變形狀進入宿主的機制。腸道病毒是稱作為小核糖核酸病毒(picornaviruses)這一大病毒家族的一個組成部分。這些病毒具有外層衣殼,一旦進入到宿主細胞中,外層衣殼就會分解釋放病毒RNA進入到細胞。該研究小組發現了一種非常有力的分子能夠破壞病毒衣殼分解機制,由此阻止病毒使得它無法感染宿主。
這一中英合作小組利用Diamond的兩種光束線I03和I24開發了這種新方法。當他們在2012年確定這一病毒的結構時,研究小組看到病毒內部有一個小口袋,藥物或許能夠進入其中。他們現在開發出了一種能夠進入這一口袋的潛在藥物分子,在這一口袋中它鎖定病毒,阻止病毒衣殼分解釋放病毒RNA。
這項研究仍處于早期階段,在藥物上市之前還有一段相當長的路要走。同樣應該注意的是病毒能夠非常快速地進化,有可能一些EV71變種能夠克服這一抑制劑。但早期的一些數據是充滿前景的,既然有這種方法學在手,科學家們或許能夠開發出抵抗病毒變種的抑制劑。從最初發現病毒的結構到實現這種藥物開發只用了不到2年時間,這種速度表明了以結構為基礎的藥物設計的巨大潛力,以及科學家們現在處理對抗疾病方面的非凡能力。
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