蛋白腖能讓一些病毒像致病氣球一樣爆炸
在永無休止的人類與病毒的鬥爭中,科學家們通常把重點放在破壞病毒的蛋白質塗層上。新的研究顯示了一條不同的出路:利用某些化合物作為分子”銷子”,將病毒膜彈開。這項研究可能為新型廣譜抗病毒療法打開大門。
病毒渾身都是蛋白質,它們就像一把把鑰匙,可以打開進入我們細胞的通道。因此,大量研究都在探索如何破壞這些蛋白質。這種想法認為,如果我們能把鑰匙弄得足夠亂,那麼病原體就無法進入我們的細胞,無法繁殖,也就無法開始對我們的健康造成災難性後果的連鎖感染。然而,這種方法的一個問題是,它往往只能治療一種病毒。如果病毒發生變異,並改變其外層蛋白質,就像我們在COVID 中看到的那樣,那麼治療的效果可能就會大打折扣。
然而,在許多病毒的蛋白質層下面是一層薄膜,它包裹著病菌的遺傳物質。紐約大學(NYU)的研究人員現在已經找到了打破這層膜並使病毒死亡的方法。由於許多病毒都有一層膜,這一發現可能會研製出對多種病菌都有效的抗病毒藥物。
紐約大學化學教授、該研究的資深作者肯特-基申鮑姆說:”我們發現了許多病毒的致命弱點:它們的氣泡狀膜。利用這一弱點並破壞病毒膜是開發新型抗病毒藥物的一種很有前景的作用機制。”
為了做到這一點,研究小組轉而研究我們的免疫系統在遇到細菌、病毒或真菌入侵時產生的抗菌肽。這些肽通過破壞許多病毒所含的膜層而發揮作用。雖然肽是我們免疫系統的天然組成部分,但事實證明,在實驗室中合成用於抗病毒的肽時,很容易被我們的先天生物學分解。它們還會對健康細胞產生毒性。
考慮到這些局限性,研究小組研究了七種類蛋白腖。這些經過改造的化合物在分子結構上與肽非常相似,但更難被人體分解。
在這項研究中,研究人員讓類蛋白對抗三種已知有膜的病毒:導致寨卡、裂谷熱和基孔肯雅熱的病毒。研究人員還將它們與導致柯薩奇病毒B3 的病毒進行了試驗,這種病毒沒有膜。試驗結果表明,這些肽能有效地破壞所有具有膜的病毒的膜,從而使它們癱瘓。不出所料,多肽對缺乏膜的病毒無效。
蛋白腖之所以能成功摧毀有膜病毒,是因為它們能夠靶向一種叫做磷脂酰絲氨酸的脂質。磷脂酰絲氨酸在我們的細胞深處受到保護,但它卻暴露在病毒的外膜上。正因為如此,類佩妥類藥物能夠在保護健康細胞的同時靶向病毒。
目前,研究人員正在繼續進行臨床前研究,以進一步了解類蛋白腖在抗擊埃博拉、SARS-CoV-2 和皰疹等更多病毒中可能發揮的作用。
基申鮑姆說:”我們迫切需要能以新方式滅活病毒的抗病毒藥物。理想的情況是,新的抗病毒藥物不會特異於一種病毒或蛋白質,因此它們可以毫不拖延地治療新出現的病毒,並能克服抗藥性的產生”。
他補充說:”我們現在就需要開發下一代藥物,並將它們擺上貨架,以便為應對下一次大流行威脅做好準備–肯定還會有下一次大流行。”
這項研究發表在《ACS傳染病》雜誌上。