抗病毒化合物阻止新冠病毒进入细胞

抗病毒化合物阻止新冠病毒进入细胞
位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的科学家们开发了一种化合物,可以防止SARS-CoV-2和相关冠状病毒进入细胞。研究人员正在与美国国立卫生研究院(NIH)合作,在COVID-19动物模型中测试这种化合物。图中是一种名为MM3122的化合物(黄色),它阻断了人类蛋白质TMPRSS2的活性位点,病毒劫持该蛋白进入人类细胞。图源:James Janetka

位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的科学家们已经开发出一种化合物,可以干扰许多病毒的一个关键特征,使病毒能够入侵人类细胞。研究人员称,这种名为MM3122的化合物在细胞和小鼠中进行了研究,如果在感染过程的早期服用,它有望成为一种预防感染或降低COVID-19严重程度的新方法。

有趣的是,这种化合物针对的是一个关键人物被称为跨膜丝氨酸蛋白酶2 (TMPRSS2),冠状病毒利用它进入并感染

这项研究发表在10月11日的《美国医学杂志》上美国国家科学院院刊

该研究的资深作者、生物化学和分子生物物理学教授詹姆斯·w·贾内特卡博士说:“现在有很好的SARS-CoV-2疫苗,但我们仍然需要有效的抗病毒药物来帮助遏制这种大流行的严重程度。”“我们正在开发的化合物可以预防癌症进入.我们正在研究治疗窗口内的分子可以施用于小鼠,并保护他们免受疾病。我们的最终目标是将这些分子转化为一种可以口服的抑制剂,这可能成为我们COVID-19抑制剂的有效组成部分。”

这种新药化合物能有效阻断TMPRSS2和另一种名为基质酶的相关蛋白质,它们存在于肺和其他细胞的表面。许多病毒——包括导致COVID-19的SARS-CoV-2,以及其他冠状病毒和流感病毒——依赖这些蛋白质感染细胞并在整个肺部传播。病毒附着在气道上皮细胞上后,人蛋白TMPRSS2切割病毒的刺突蛋白,激活刺突蛋白介导病毒和细胞膜的融合,启动感染过程。MM3122阻断了人类蛋白TMPRSS2的酶活性。当酶被阻断时,它会扰乱刺突蛋白的激活并抑制膜融合。

珍妮特卡说:“SARS-CoV-2病毒劫持了我们自己的肺细胞机制,激活了它的刺突蛋白,使它能够结合并入侵肺细胞。”“通过阻断TMPRSS2,这种药物可以阻止病毒进入体内的其他细胞,或者首先阻止病毒入侵肺细胞,如果理论上它可以作为一种预防措施的话。我们现在正在小鼠身上测试这种化合物,并将其与针对病毒其他关键部分的其他治疗方法结合起来,努力开发一种有效的广谱抗病毒疗法,对COVID-19和其他疾病有用."

通过研究在实验室中生长的感染了SARS-CoV-2的细胞,MM3122保护细胞免受病毒损伤的效果比瑞德西韦要好得多,瑞德西韦是美国食品和药物管理局(fda)已批准用于COVID-19患者的治疗药物。在小鼠身上进行的急性安全性测试表明,连续七天大剂量服用这种化合物不会引起任何明显的问题。研究人员还表明,这种化合物对原始的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)同样有效。

“大多数病毒感染抑制剂是通过阻断病毒进入细胞后的复制步骤来起作用的,”论文合著者、Marvin A. Brennecke杰出教授、分子微生物学系主任Sean Whelan博士说。珍妮特卡博士已经确定并改进了一种分子,可以阻止病毒进入细胞。由于MM3122的靶标是宿主蛋白,这也可能对对该抑制剂有抗性的病毒的出现构成更大的障碍。”

珍妮特卡补充说:“这种化合物不仅适用于COVID-19。它可能会抑制其他冠状病毒甚至流感病毒的病毒进入。这些病毒都依赖于相同的人类蛋白质来入侵肺细胞。因此,通过阻断人体蛋白质,我们可以阻止任何试图劫持这些蛋白质进入细胞的病毒。”

Janetka和他的同事们现在正在与美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员合作,在该疾病的动物模型中测试MM3122在治疗和预防COVID-19方面的有效性。在动物实验中,这种药物是注射给药的,但Janetka说,他们正在努力开发一种改进的化合物,可以口服。他也有兴趣开发一种鼻内途径,将药物更直接地输送到鼻腔和肺部。

Janetka与华盛顿大学技术管理办公室(OTM)合作,共同创立了一家名为ProteXase Therapeutics的生物技术初创公司,该公司已获得技术许可,帮助将这种化合物开发成一种治疗冠状病毒的新药物,包括SARS-CoV-2、最初的SARS-CoV和MERS-CoV。


进一步探索

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更多信息:Matthew Mahoney等人,一种新型TMPRSS2抑制剂可有效阻断SARS-CoV-2和MERS-CoV病毒进入并保护人类上皮肺细胞,美国国家科学院院刊(2021)。DOI: 10.1073 / pnas.2108728118
引用:抗病毒化合物阻止SARS-CoV-2进入细胞(2021,10月12日)检索于2022年6月2日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-10-antiviral-compound-blocks-sars-cov-cells.html
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