新冠病毒太狡猾?科学家正开发有效诱骗物:中和病毒防止细胞感染
新冠大流行下,科学家们希望找到更多有效的方法,来阻止新冠病毒感染其解除过的组织,从而从源头“切断”传播。一项新的研究提出,可以用诱骗物“诱骗”病毒,并阻止感染。
诱骗物是一种经过设计的、自由漂浮的受体蛋白。伊利诺斯大学香槟分校的生物化学教授Erik Procko领导了这项研究,研究结果发表在《科学》(Science)杂志上。
要感染人类细胞,病毒必须首先与细胞表面的受体蛋白结合。新冠病毒通过与一种称为ACE2的受体结合发生感染。ACE2在调节血压、血容量和炎症方面发挥了许多作用它存在于全身的组织中,尤其是在肺、心脏、动脉、肾脏和肠道中。许多研究人员推测,与新冠肺炎相关的大量症状可能源于新冠病毒与ACE2结合,因此阻止其发挥作用是关键的一环。
“使用以ACE2为基础的可溶性诱骗剂不仅可以中和感染,还可能具有挽救失去的ACE2活性、直接治疗新冠肺炎的额外好处。”Erik Procko教授表示。
作为一种潜在的治疗制剂,诱骗受体比其他药物有一个优势:为了躲避诱骗受体,病毒必须进行变异,以降低其传染性。
“诱饵受体的一个好处是它与天然受体非常相似。因此,病毒无法在不失去与自然受体结合的同时,轻易适应以逃脱中和作用。这意味着病毒获得耐药性的能力有限。”Erik Procko表示,“尽管ACE2能与SARS-CoV-2结合,但它并没有为此目的进行优化,这意味着受体的微小突变可能使其结合更强。这使得它成为诱骗受体的理想候选对象。”
Procko检测了2000多个ACE2突变,并创建了表面带有突变受体的细胞。通过分析这些基因是如何与冠状病毒相互作用的,他发现三种突变的组合使受体与病毒结合的强度提高了50倍,使其成为病毒更有吸引力的目标。
图:SARS-CoV-2 S高结合的ACE2残基的序列偏好。
然后Procko制造了一个可溶的工程受体。可溶性受体从细胞分离后悬浮在溶液中,作为诱骗受体与病毒相互作用。
在Procko将他的发现发布到预印本服务器后,一位同事将他与美国陆军传染病医学研究所联系了起来。那里的研究人员,以及伊利诺斯州生物化学教授David Kranz的实验室,验证了病毒和诱骗受体之间强大的亲和力与迄今为止鉴定的最好的抗体相比都要更强大。此外,他们发现诱骗受体不仅能在活体组织培养中与病毒结合,还能有效中和病毒,防止细胞被感染。
不过,这些诱骗受体能否成为新冠肺炎的有效治疗或预防药剂,还需要进一步的研究。“我们正在测试诱饵受体在老鼠身上是否安全稳定,如果成功,我们希望在动物身上演示它对疾病的治疗,希望这些数据可以促进临床试验。”Erik Procko教授目前还在探索诱骗受体如何与其他冠状病毒结合,如果这些病毒从蝙蝠传播给人类,有可能成为未来的大流行病。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
参考来源:https://scitechdaily.com/decoy-receptor-neutralizes-sars-cov-2-covid-19-coronavirus-in-cell-cultures/
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/08/03/science.abc0870