科學家使用「病毒破解」分子,攻克乙肝病毒
印第安納大學的研究人員在設計對抗乙肝病毒的藥物方面取得了重要進展,乙肝病毒可導致肝臟衰竭和肝癌。
據估計,全世界有20億人在一生中感染了乙型肝炎病毒,其中約2.5億人患有慢性感染,其中包括200萬美國人。雖然有疫苗,但沒有治癒方法。
這項研究發表在1月29日的《eLife》雜誌上,它解釋了乙肝病毒的結構在與實驗藥物結合時的變化。這種新型抗病毒藥物的成員正在進行臨床試驗。
「我們的發現表明,這種藥物可以在多個前沿攻擊乙肝病毒,既防止複製,又殺死病毒的新副本,」高級作者亞當·茲洛特尼克(Adam Zlotnick)說。「如果我們聰明的話,我們可以利用這種藥物同時發揮作用的多種方式。」
一種病毒通過劫持宿主的細胞機制來繁殖更多的病毒。大多數病毒都保護他們的基因物質DNA或RNA——在一種叫做「衣殼」的蛋白質外殼內。
在過去的20年里,Zlotnick的實驗室通過研究病毒的物理特性,研究了病毒如何形成,從而阻止病毒感染。
Zlotnick說:「這種反應有點像把一副撲克牌扔到空中去建造泰姬陵——這是一種看起來很複雜的結構。」他的研究幫助發現了一種被稱為核心蛋白質變構調製器(CpAMs)的分子,它破壞衣殼蛋白組裝。
CpAM分子通過使它們的殼不正確的組裝來攻擊病毒,從而阻斷病毒的生命周期。以前,CpAMs被認為只能夠在衣殼形成過程中破壞病毒,之後它的DNA被保護在堅硬的外殼內。
這項新的研究發現,即使是在已經組裝好的外殼上,分子也能分解。
為了讓他們的發現,IU科學家們將CpAM與一種叫做tamraa的化學物質結合在一起,這種化學物質在一些紅色的唇膏中使用,使其更加熒光,在實驗中更容易被發現。使用低溫電子顯微鏡,他們發現小的CpAM分子可以使大的,足球形狀的病毒衣殼彎曲和扭曲。
Zlotnick說:「最大的影響是病毒衣殼不像以前認為的那樣難以穿透。」另一個可能更重要的含義是,如果這種類型的干擾作用於乙肝病毒,它也可能對其他病毒起作用。
「大約有一半的已知病毒家族有像足球一樣的衣殼;例子包括小兒麻痹症和皰疹。「這項研究可能會導致更好的治療方法,因為衣殼破裂後的機制可能導致藥物對其中任何一種產生不利影響。」
Zlotnick也是納斯達克上市公司Assembly Biosciences的創始人之一,該公司在臨床試驗中有CpAMs。儘管在這項研究中使用的分子並不是臨床試驗的分子之一,Zlotnick說這個機制揭示了實驗藥物的行為。接下來,Zlotnick希望在臨床試驗中對CpAMs進行類似的研究。
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