亚裔教授团队研制出“新冠克星”,可预防变种,成果已经在商业化中(组图)
根据多伦多大学官网报道,多伦多大学的研究团队为治疗新冠,防止下一波变种疫情爆发提出了新的方案。
根据最近发表在《药物化学杂志》上的一篇论文,多伦多大学的研究人员研发出了一种“D- 肽 (D-peptides)”,它可以和病毒结合并阻止人类细胞感染。
这些被成为镜像肽的化合物具有化学特性,所以适合用于开发成本低的抗病毒疗法。
肽与蛋白质的相似之处在于它们由相同的氨基酸构建块组成。
但它们比蛋白质分子小。
它们可以设计成和几乎任何分子结合的靶标,并且比小分子药物具有更高的特异性,从而降低了副作用的风险。
肽类似于抗体,但由于尺寸小,生产成本至少低 100 倍。
低成本和易于扩大制造规模这两点使肽非常具有吸引力,特别是对低收入国家。
“镜像肽的一大优势是它们的长期稳定性,而且它们的生产成本相对较低。”
该研究作者是唐纳利细胞和生物分子研究中心的分子遗传学和计算机科学教授 Philip Kim 这样说。“可以把它制成鼻腔喷雾器,用来预防感染。”
但是有一点值得注意,因为在人体内,肽会被酶迅速降解,酶会消除细菌和其他病原体产生的有害形式。
但是Kim的团队已经在抗降解的镜像肽中找到了解决方案。
几年前,Kim 的团队开发了一种计算工具,用于设计具有逆几何的 D 肽。
使用 Kim 的设计方法,它们可以结合相同的目标,并且特异性不会降低。
主要区别在于它们不寻常的几何形状使它们能够抵抗血液中分解正常 L 肽的酶。
与 D-肽合作的前景吸引了博士后研究员 Pedro Valiente在大流行前一年加入 Kim 的实验室。
当 COVID-19 来袭时,他很快意识到他们可以应用他们的工具来尝试为 COVID-19 制造抗病毒药物。到 2020 年 5 月,Pedro Valiente 已经创造出被证明是该病毒有效抑制剂的化合物,又花了一年时间来验证它们在人体细胞中是否按预期工作。
Pedro Valiente 设计了几种 D 肽,模拟病毒尖峰区域,该区域与细胞表面的 ACE2 受体结合。
他推断肽会在病毒接触受体之前与受体结合,从而防止感染。
该假设后来通过韩国两个高度安全合作实验室的培养人体细胞实验得到证实。
更重要的是,这些肽对几种变体也同样有效:Alpha、Beta 和 Gamma,
它们分别首次出现在英国、南非和巴西后,在过去一年中造成了严重破坏。
Kim 说,虽然研究人员没有调查 对于Delta 变体的有效性,但其他证据表明它也对肽类药物敏感。 “但基于与受体结合域的相似性,这些肽也应该对 Delta 变种 起作用,”他说。
Valiente 说,非常庆幸Kim 拥有的实验室工作经历,因为他能够在第一次封锁期间以创纪录的速度创造一种潜在的治疗方法,当时世界大部分地区都处于停滞状态。
然而,当研究人员发表他们的发现时,已经有几种治疗方法可用,包括抗病毒药物、抗体鸡尾酒和疫苗。
在这些全球性进展的推动下,该团队已将重点从 COVID-19 转移到试图创建针对所有冠状病毒(包括 SARS 和 MERS)的化合物,以设计一种通用疗法,以防止未来的大流行。
为此,Kim 与波士顿生物技术公司 Decoy Therapeutics 合作,将他的研究商业化。