強大的新藥可迫使COVID-19的SARS-CoV-2病毒自相殘殺
斯克里普斯研究小組證明，美國食品和藥物管理局批准的一種現有的神經系統疾病治療方法的變體可以防止動物的COVID-19感染。斯克里普斯研究所的科學家們創造了一種新的藥物，可能使COVID-19病毒成為自己的噩夢。最近發表在《自然-化學生物學》上的一篇論文描述了這種藥物–NMT5，它將SARS-CoV-2包裹在可能暫時改變人類ACE2受體的化學物質中–該病毒通常抓住這個分子來感染細胞。
高級作者、Step Family Endowed Chair和Scripps Research教授Stuart Lipton博士說：”這種藥物的奇妙之處在於，我們實際上是在讓病毒對抗自己。我們用小分子彈頭來武裝它，最終阻止它感染我們的細胞；這是我們對病毒的報復。”
斯克里普斯研究所的科學家們開發的一種藥物可以防止SARS-CoV-2（藍色）與ACE2受體（粉色）結合來感染人類細胞。這種藥物附著在病毒上，然後在被藥物包裹的病毒接近受體時向ACE2添加一個類似於硝化甘油的”硝基基團”。資料來源：斯克里普斯研究所
Lipton和他的同事們長期以來一直在研究藥物美金剛的變體，Lipton在20世紀90年代創造了美金剛併申請了專利，主要用於治療阿爾茨海默氏症等神經系統疾病。雖然美金剛起源於20世紀60年代的一種抗流感藥物，但臨床醫生在看到一位患有帕金森病的婦女在服用該藥治療流感時症狀得到改善後，開始研究它用於其他疾病。
Lipton說：”我的團隊已經使這些抗病毒藥物對大腦更好，當COVID-19出現時，我們想知道我們是否也在這個過程中使它們成為更好的抗病毒藥物。”
Lipton和他的同事們測試了一個化合物庫，其整體結構與美金剛相當，但有額外的藥理”彈頭”。他們發現NMT5是一種具有兩個關鍵特性的候選藥物：它可以檢測並附著在SARS-CoV-2表面的一個孔上，而且它可以使用硝化甘油的片段作為”彈頭”對人類ACE2進行化學修飾。該團隊意識到，這可以將病毒轉化為其自身毀滅的載體。
在這篇新論文中，Lipton的研究小組在分離的細胞和動物中對NMT5進行了表徵和測試。他們展示了當病毒在體內移動時，NMT5如何緊緊地附著在SARS-CoV-2病毒顆粒上。然後，他們揭示了該藥物如何在足夠接近時將一種化學物質（類似於硝化甘油）添加到某些分子中的細節。當病毒靠近ACE2來感染一個細胞時，這就轉化為NMT5向受體添加一個”硝基基團”。當ACE2以這種方式被修改時，它的結構會暫時發生變化–大約12小時–這樣SARS-CoV-2病毒就不能再與它結合而導致感染。
Lipton說：”真正美妙的是，這只是在病毒向它襲來時擊倒了ACE2的局部可用性。它並沒有阻礙ACE2在身體其他地方的所有功能，允許這種蛋白質的正常功能。”
在測試SARS-CoV-2的Omicron變種能如何附著在人類ACE2受體上的細胞培養實驗中，該藥物阻止了95%的病毒結合。在患有COVID-19的倉鼠中，NMT5將病毒水平降低了100倍，消除了動物肺部的血管損傷，並改善了炎症。該藥物還顯示對COVID-19的近十種其他變體有效，包括α、β、γ和δ病毒株。
大多數抗病毒藥物通過直接阻斷病毒的一部分發揮作用–這可能迫使病毒對藥物產生抗藥性。由於NMT5只是將病毒作為載體，研究人員認為這種藥物可能對SARS-CoV-2的許多其他變體有效。
高級職員科學家和新論文的第一作者Chang-ki Oh說：”我們預計這種化合物將繼續有效，即使新的變體出現，因為它不依賴於攻擊病毒中通常變異的部分。”
儘管他們只在動物模型中研究了這種化合物，但該團隊現在正在製造一種藥物版本，以評估其對人類的用途，同時在動物身上進行額外的安全性和有效性試驗。
共同作者Arnab Chatterjee博士說：”這些令人振奮的發現提出了一條新的藥物開發途徑，需要藥物組合來進行有效的大流行病準備。”
了解更多：