当前位置: 首页 » 资讯 » 健康之路 » 了解冠状病毒的分子机制如何帮助科学家设计治疗方案

了解冠状病毒的分子机制如何帮助科学家设计治疗方案

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-03-26 14:24  浏览次数:0
摘 要:在研发COVID-19疗法的竞赛中,该疾病威胁着全球数以百万计的生命,科学家们正在研究导致该病的SARS-CoV-2冠状病毒的各个方面。至
 在研发COVID-19疗法的竞赛中,该疾病威胁着全球数以百万计的生命,科学家们正在研究导致该病的SARS-CoV-2冠状病毒的各个方面。
 
 
至关重要的一步是在分子水平上了解病毒的精确形状和结构。知道形状后,科学家便可以识别目标并设计药物以击中目标。
 
这种方法被用于创建抗流感药物奥司他韦和扎那米韦(达菲和雷仑萨)等。它还显示出新的冠状病毒的巨大前景。
 
COVID-19治疗正在做什么?
 
目前,科学家和临床医生正在研究现有药物的使用,例如用作抗疟疾和治疗自身免疫性疾病的氯喹和抗病毒药物瑞姆斯韦。 (尽管您可以阅读或听到,但这些都不是批准用于COVID-19的治疗方法,未经医疗指导就不得使用。)
 
许多制药公司也正在研究基于已经被病毒感染并康复的人产生的抗体的疗法。
 
还正在进行一些尝试来开发一种可以提供给健康人以使其免疫的疫苗。有多种方法在起作用,包括使用遗传物质或合成病毒蛋白来寻找可以教导我们的免疫系统有效防御病毒的方法。
 
对于其中一些实验性药物和疫苗的人体试验已经在进行中,时间将证明它们是否有效。但是几乎可以肯定的是,有效的长期策略还需要大量的研究投资,才能设计出专门针对SARS-CoV-2病毒的新型治疗方法。
 
在不知道目标是什么样的情况下,如何设计新疗法?
 
为什么选择结构生物学?
 
如果要设计锁的钥匙,则知道锁的外观会容易得多。以同样的方式,设计针对性的治疗方法,重要的是要了解目标的外观。在SARS-CoV-2病毒中,目标是其遗传物质和蛋白质。这些分子使病毒侵入人类并复制其自身的多个副本。
 
SARS-CoV-2冠状病毒的主要蛋白酶,紫色的化学小分子。图片提供:作者onisha Patel
结构生物学是一门科学领域,它使我们能够用肉眼看不见的东西看到纳米尺寸的分子,例如DNA,RNA和蛋白质。目前正在迅速使用诸如X射线晶体学和低温电子显微镜的结构生物学方法来可视化病毒的分子成分。
 
在提供SARS-CoV-2的基因序列后的几周内,结构生物学家已使用这些技术来查看构成SARS-CoV-2病毒的蛋白质。
 
其中一些包括“尖峰”蛋白(一种有助于病毒进入宿主的蛋白)和使病毒能够复制的酶,包括主要的蛋白酶,这是药物开发的诱人靶标。 SARS-CoV-2病毒的内在分子机制才刚刚开始被发现,并且还有更多。
 
结构生物学如何帮助COVID-19研究?
 
科学家正在使用结构生物学数据来寻找病毒蛋白内的特殊特征。这样的特征之一是可以容纳小的化学分子(潜在药物)的空腔或空间。
 
一旦被鉴定,研究人员就致力于研究该分子,以改善其适应性并使其作为药物更好地发挥作用。最终,化学分子可能足够紧密地贴合在一起,以阻止病毒蛋白发挥作用,就像将扳手扔入一组齿轮中一样。
 
这种设计新药和靶向药物的方法称为“基于结构的药物设计”。它更加高效,精确和省时。过去已使用它来创建针对流感病毒的抗病毒药物,例如奥司他韦(Tamiflu)和扎那米韦(Relenza)。
 
科学家现在正在使用这种方法来发现针对SARS-CoV-2的药物。对于疫苗设计和治疗方法的开发,了解SARS-CoV-2“尖峰”蛋白的外观是一个重大突破。科学家已经计划使用这种蛋白质的稳定版本来筛选从COVID-19感染中恢复的人的抗体。
 
在哪里共享结构生物学数据?
 
现代机器人技术,更好的仪器,更快的数据收集,更好的计算和软件已经彻底改变了提供结构生物学信息的速度。即使在五年前,这也是不可能的。
 
收集到的结构数据存放在蛋白质数据库(PDB)和电子显微镜数据库(EMDB),它们是在线开放访问存储库,这些存储库使这些数据可在全球范围内免费使用。这项开放获取政策使全球科学家有可能回答有关SARS-CoV-2生物学的一些最有趣的问题,并找到设计新疗法的最佳方法。
 
无论是开发新药还是疫苗,结构生物学都是了解从病毒到人类的分子机制的第一线。
 
 
[ 资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  【了解冠状病毒的分子机制如何帮助科学家设计治疗方案】相关评论

 
推荐图文
推荐资讯
点击排行