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,来组织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。

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

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。

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

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。

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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

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