6月21日報導 文/sharon
最新的抗病毒藥物可以利用一種不是人類製造的化合物,但也是人體內的化合物對抗病毒。研究人員已經確定了這種病毒素的作用模式,該病毒素是人類和其他哺乳動物體內天然產生的一種酶,已知對多種病毒具有抗病毒作用,包括西尼羅河病毒、C型肝炎病毒、狂犬病病毒和愛滋病病毒。
這種酶促進了一種反應產生ddhCTP分子,阻止病毒複製它們的遺傳物質,從而防止病毒繁殖。這一發現可以讓研究人員開發出一種藥物,這種藥物可以誘導人體產生這種分子,並可以作為一系列病毒的廣譜療法。一篇描述這項研究的論文發表在6月20日的《自然》(Nature)雜誌上。
美國賓夕法尼亞州立大學(Penn State)生物化學和分子生物學教授Craig Cameron說:「我們知道維培林(perlin)通過某種酶活性具有廣泛的抗病毒作用,但其他抗病毒藥物可以使用不同的方法來阻止病毒,我們在阿爾伯特·愛因斯坦醫學院的合作,由資深作者泰勒·格羅夫和史蒂芬·阿爾莫領導,揭示了維培林催化了一個重要的反應,導致了一種叫做ddhCTP的分子的產生。賓夕法尼亞州立大學的研究小組隨後展示了ddhCTP對病毒複製其遺傳物質能力的影響。令人驚訝的是,這種分子的作用方式與治療愛滋病病毒和C型肝炎病毒的藥物類似,我們希望能更好地了解病毒素如何阻止病毒複製,從而設計出更好的抗病毒藥物。」
一種病毒通常會與宿主的遺傳構造塊共同複製自己的遺傳物質,將被稱為核苷酸的分子整合到新的RNA鏈中。ddhCTP分子模仿這些核苷酸構建塊,並融入病毒的基因組。這些「核苷酸類似物」一旦被納入病毒RNA的新鏈中,就會阻止一種叫做RNA聚合酶的酶向鏈中添加更多的核苷酸,從而阻止病毒複製其遺傳物質。
Cameron說:「很久以前,人們的觀念是,為了殺死病毒就必須殺死受病毒感染的細胞。當病毒感染基本細胞時,這種治療模式是無用的。而核苷酸類似物可以在不殺死被感染細胞的情況下起作用。」
市場上的大多數核苷酸類似物都是人為製造的,但是使用這些合成藥物通常會有併發症。由於核苷酸被細胞的許多蛋白質和酶所使用,許多類似物有機會干擾正常的細胞功能。
賓夕法尼亞州立大學生物化學和分子生物學副教授傑米阿諾德(Jamie Arnold)說:「開發治療有用的抗病毒核苷酸的主要障礙是對身體的負面影響。例如,幾年前,我們發現正在開發的用於治療C型肝炎的核苷酸類似物可能會干擾線粒體中RNA的產生,線粒體是一種亞細胞細胞器,對患者自身細胞的能量產生至關重要。這意味著有線粒體功能障礙的人會因抗病毒核苷酸幹擾產生負面影響。」
Cameron說:「與我們現有的許多藥物不同,ddhCTP是由人類和其他哺乳動物的細胞編碼的。多年來,我們一直在合成核苷酸類似物,核苷酸類似物可以處理活細胞中的病毒,而且迄今為止沒有顯示出任何毒性。」
為了驗證ddhCTP的有效性,研究小組發現,該分子抑制了登革熱病毒、西尼羅病毒和寨卡病毒的RNA聚合酶,這些病毒都屬於一組名為黃病毒屬的病毒。然後他們調查了寨卡病毒分子是否阻止了活細胞中寨卡病毒的複製。
賓夕法尼亞州立大學生物化學和分子生物學助理教授喬伊斯·何塞(Joyce Jose)說:「這種分子直接抑制了三種不同病毒株的複製,它對1947年的原菌株和對2016年爆發的兩種菌株同樣有效。這尤其令人興奮,因為目前還沒有已知的寨卡病毒治療方法。這項研究強調了天然化合物如ddhCTP研究的新途徑,這些化合物可用於未來的治療。」
小編說兩句:
總之,這些結果證明了ddhCTP對多種黃病毒的抗病毒效果。然而,人類鼻病毒和脊髓灰質炎病毒的RNA聚合酶對這種分子並不敏感。研究人員計劃研究這些病毒的聚合酶結構,以便更好地理解為什麼黃病毒對ddhCTP敏感,而本研究中測試的小核糖核酸病毒則不然。這項研究也可能為研究黃病毒如何產生對這種分子的耐藥性提供了線索。(sharon)