Mi lenne, ha a COVID-19 gyógyszer már a piacon volt?
Munkatársunk laboratóriumának szívébe vezet, ahol csapata lefegyverezni kívánja az ellenséget, megértve annak belső működését. Ki tudja, lehet, hogy már létezik gyógymód ?
Kollégáimmal és én egyedülálló kihívással és lehetőséggel nézünk szembe: segíteni ennek a hatalmas közegészségügyi és gazdasági válságnak a megoldásában, amelyet a globális COVID-19 járvány jelent.
Összeállítottunk egy csapatot a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem Kvantitatív Biológiai Tudományok Intézetében, hogy megtudjuk, hogyan támadja meg a vírus a sejteket. De ahelyett, hogy az összegyűjtött információkat új gyógyszer létrehozására használnánk, először megtudjuk, vannak-e már olyan gyógyszerek, amelyek megzavarhatják ezt a mechanizmust és képesek harcolni a koronavírus ellen. Eddig 27-et találtunk, amelyet az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala hagyott jóvá, és reméljük, hogy segítenek szűkíteni és felgyorsítani a kereséseket.
A 22 laboratóriumból álló csapat, amelyet QCRG csoportnak hívtunk, villámgyorsan dolgozik: a nap 24 órájában (műszakokban), és ez a hét minden napján. Úgy képzelem, hogy ugyanúgy érzi magát, mint azok az emberek, akik részt vesznek a háborús erőfeszítésekben, mint az Enigma Dekódoló Csoport a második világháború alatt, és csapatunk hasonlóan szeretné lefegyverezni az ellenséget, megértve annak belső működését.
A koronavírus biológiailag egyszerű, de a gazdaszervezet megfertőzésének módja bonyolult. (Fotó: CDC/Hannah A Bullock; Azaibi Tamin)
Hamis ellenfél
A vírusok kisebbek, mint az emberi sejtek, és önmagukban nem képesek szaporodni. A koronavírusban körülbelül 30 fehérje van, míg egy emberi sejtben több mint 20 000 fehérje van.
Korlátainak kiküszöbölése érdekében a vírus önmagával szemben fordítja az emberi testet. Az emberi sejtbe vezető utak általában bezáródnak a külső betolakodók ellen, de a koronavírus a fehérjéit kulcsként használja ezeknek a "záraknak" a megnyitásához és az ember sejtjeibe való bejutáshoz.
Belépve a vírus olyan fehérjékhez kötődik, amelyeket a sejt általában a funkcióihoz használ, átveszi az irányítást a sejt felett, és koronavírus-gyárrá alakítja. Amikor a fertőzött sejtek erőforrásait és mechanizmusait átszervezik ezer és ezer vírus termelésére, a sejtek elpusztulni kezdenek.
A tüdõsejtek különösen sérülékenyek, mert nagy mennyiségû "zár" fehérjét tartalmaznak, amelyet a SARS-CoV-2 felhasznál a szervezetbe. Nagyszámú tüdősejt halála okozza a COVID-19-hez kapcsolódó légzési tüneteket.
Kétféle módon lehet visszavágni. Először is, a gyógymódok megtámadhatják a vírus fehérjéit, megakadályozva őket abban, hogy olyan feladatokat hajtsanak végre, mint a sejtbe jutás vagy a bennük lévő genetikai anyag másolása. Így működik a Remdesivir, a COVID-19 elleni klinikai vizsgálatban alkalmazott gyógyszer.
Ezzel a megközelítéssel az a probléma, hogy a vírusok idővel mutálódnak és változnak. A jövőben a koronavírus úgy fejlődhet, hogy egy ilyen típusú gyógyszer elveszíti hatékonyságát. Ez a kábítószer és vírusok közötti fegyverkezési verseny miatt évente új influenza elleni oltásra van szükség.
A gyógymód első lépése a vírus megértése. Jiewei Xu, a krogani laboratóriumból készít mintákat a tömegspektrométerhez. Fotó: Jacqueline Fabius, CC BY-ND
A gyógymód megakadályozhatja a vírusfehérje kölcsönhatását a szükséges emberi fehérjével. Ez a megközelítés - amely lényegében a gazdaszervezet védelmét foglalja magában - nagy előnnyel jár, mint maga a vírus letiltása, mivel az emberi sejt nem változik annyira. Miután megtalált egy működő gyógyszert, hosszú ideig használható. Ezt a megközelítést választottuk. Használható más feltörekvő vírusok ellen is.