作者:Forschungsverbund Berlin
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(FVB) 噬菌体外壳对接并抑制流感病毒
荣誉:巴特·范·罗瑟姆/ FMP 一种新的方法为抑制季节性流感和禽流感带来了新的治疗选择的希望
柏林的研究人员基于一种空的、因此不具传染性的噬菌体病毒外壳,开发了一种化学修饰的噬菌体衣壳,可以抑制流感病毒
完美匹配的结合位点导致流感病毒被噬菌体衣壳包裹,以至于它们实际上不可能感染肺细胞
这一现象已经在使用人体肺组织的临床前试验中得到证实
来自莱布尼茨-福尔松研究所(FMP)、柏林自由大学、柏林技术大学、洪堡大学、罗伯特·科赫研究所和柏林医学大学的研究人员报告说,研究结果还被用于冠状病毒的即时调查
该发现现已发表在《自然纳米技术》杂志上
流感病毒仍然非常危险
世界卫生组织(世卫组织)估计,流感每年导致全球高达65万人死亡
目前的抗病毒药物仅部分有效,因为它们在肺细胞被感染后攻击流感病毒
首先预防感染是可取的——而且要有效得多
这正是柏林的新方法所承诺的
由多学科研究小组开发的噬菌体外壳将流感病毒包裹得如此完美,以至于它们不再能感染细胞
“临床前试验表明,我们能够用化学修饰的噬菌体外壳使季节性流感病毒和禽流感病毒变得无害。”
克里斯蒂安·哈肯伯格,莱布尼茨-福尔松辛研究所化学生物学系主任(FMP)和柏林大学莱布尼茨·洪堡化学生物学教授
“这是一项重大成功,为创新抗病毒药物的开发提供了全新的视角
" 多重债券就像Velcro一样合适 这种新的抑制剂利用流感病毒表面的三价受体,即血凝素蛋白,附着在肺组织细胞表面的糖分子(唾液酸)上
在感染的情况下,病毒像一个钩环扣件一样钩住它们的受害者——在这种情况下,是肺细胞
核心原则是,这些相互作用是由多个键而不是单键引起的
六年多前,正是流感病毒的表面结构启发研究人员提出了以下最初的问题:难道不可能开发出一种模拟肺组织细胞表面,与三价受体完美结合的抑制剂吗? 他们发现,在无害的肠道居住者的帮助下,这确实是可能的:Q-β噬菌体具有理想的表面特性,非常适合为其配备配体——在这种情况下是糖分子——作为“诱饵”
“一个空的噬菌体外壳可以完美地完成这项工作
“我们的多价支架分子没有传染性,由180种完全相同的蛋白质组成,这些蛋白质与病毒表面血凝素的三价受体完全相同,”Dr
丹尼尔·劳斯特,前哲学博士
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分子生物物理学组的学生,现在是柏林自由大学的博士后
“因此,它有理想的起始条件来欺骗流感病毒——或者更准确地说,以完美的空间配合来附着它
换句话说,我们使用噬菌体病毒来禁用流感病毒!" 为了使Q-β支架能够实现所需的功能,首先必须对其进行化学修饰
产自E
柏林大学的大肠杆菌、FMP的哈肯伯格教授的研究小组和柏林大学的胡利用合成化学将糖分子附着在病毒外壳的特定位置
病毒被欺骗并被包围 使用动物模型和细胞培养物的几项研究已经证明,适当修饰的球形结构具有相当大的结合强度和抑制潜力
这项研究还使罗伯特·科赫研究所能够检测噬菌体衣壳对许多现有流感病毒株,甚至对禽流感病毒的抗病毒潜力
它的治疗潜力甚至在人类肺组织上得到了证实,正如查理特大学感染生物学和肺学部医学系的研究员同事能够证明的那样:当用噬菌体衣壳处理感染流感病毒的组织时,流感病毒实际上不再能够繁殖
这些结果得到了来自电子显微镜研究中心(FZEM)的FU科学家的结构证明的支持:高分辨率冷冻电子显微镜和冷冻电子显微镜直接并在空间上显示抑制剂完全包裹了病毒
此外,使用数学-物理模型在计算机上模拟流感病毒和噬菌体衣壳之间的相互作用
“我们的计算机辅助计算表明,合理设计的抑制剂确实附着在血凝素上,并完全包裹住了流感病毒,”Dr
柏林自由大学的苏珊·丽莎
“因此,也可以用数学方法描述和解释高粘结强度
" 治疗潜力需要进一步研究 这些发现现在必须通过更多的临床前研究来跟进
例如,还不知道噬菌体衣壳是否在哺乳动物中引发免疫反应
理想情况下,这种反应甚至可以增强抑制剂的效果
然而,也有可能是免疫反应降低了噬菌体衣壳在重复剂量暴露情况下的效力,或者是流感病毒产生了耐药性
当然,还没有证明这种抑制剂对人体也有效
尽管如此,柏林研究者联盟确信这种方法有很大的潜力
“我们合理开发的三维多价抑制剂为开发结构适应性强的流感病毒结合剂指明了新的方向
这是多价研究的第一个此类成就,”哈肯伯格教授强调
化学家认为,这种方法在细胞培养研究中是可生物降解的、无毒的和无免疫原性的,原则上也可以应用于其他病毒,也可能应用于细菌
很明显,作者认为他们的方法应用于当前的冠状病毒是他们的新挑战之一
这个想法是开发一种药物,防止冠状病毒与位于喉咙和后续呼吸道的宿主细胞结合,从而防止感染
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