科学家利用先进的光子源发现,用于对抗动物肿瘤的药物可能对治疗炎症性新冠肺炎有效。

据外媒报道,使用先进光子源(APS)的科学家发现,一种用于对抗动物肿瘤的药物可能对包括新型冠状病毒在内的多种冠状病毒有效。芝加哥大学的科学家发现,药物马西丁尼可能对治疗新冠肺炎有效。

研究人员已经进行了几次用这种药物治疗人类疾病的临床试验,但尚未获得治疗人类的批准。它抑制新型冠状病毒病毒(引起新冠肺炎的病毒)在人类细胞培养物和小鼠模型中的复制,导致病毒载量显著降低。

包括美国能源部阿贡国家实验室(DOE)科学家在内的研究团队也发现,这种药物可以有效对抗多种类型的冠状病毒和小RNA病毒。由于其抑制复制的方式,它在面对新冠肺炎变种时也被证明是有效的。

领导这项研究的芝加哥大学普利兹克分子工程学院的SavasTay说:“新型冠状病毒主要蛋白酶的抑制剂,如马西替尼,可能是治疗COVID患者的一种新的潜在方法,尤其是在疾病的早期阶段。新冠肺炎可能会伴随我们很多年,新型冠状病毒会继续出现。找到具有抗病毒特性的现有药物可能是治疗这些疾病的重要组成部分。”

研究小组利用先进光子源(APS)的超亮x光确定了新型冠状病毒病毒和药物的结构,APS是美国能源部科学办公室在阿尔贡国家实验室的用户设施。结果发表在《科学》杂志上。

当新冠肺炎大流行开始时,泰和芝加哥大学病毒学博士后尼尔德雷曼开始思考他们如何能提供帮助。为了找到更好的治疗疾病的方法,他们首先筛选了一个由1900种临床安全药物组成的抗OC43(一种引起普通感冒的冠状病毒)的药物库,可以在常规生物安全条件下进行研究。他们利用细胞培养来确定药物对感染的影响。

然后,他们将前30名候选药物交给了芝加哥大学微生物学教授格伦·兰道尔,他在霍华德·泰勒-里基茨实验室的细胞培养中测试了新型冠状病毒病毒。实验室测量结果显示,有近20种药物可以抑制新型冠状病毒。

他们还向其他合作者发送候选药物,以测试3CL蛋白酶,这是冠状病毒中的一种酶,允许它们在细胞中复制。他们发现,在候选药物中,马西替尼完全抑制了细胞中的3CL病毒酶,这一点得到了APS结构生物学中心(SBC)的AndrzejJoachimiak及其同事通过X射线晶体学的证实。该药物特异性结合3CL蛋白酶的活性位点,抑制病毒的进一步复制。

“这让我们对这种药物的工作原理有了很强的理解,我们开始相信它有机会在人类中发挥作用,”Drayman说。

虽然目前马西替尼仅被批准用于治疗犬肥大细胞肿瘤,但它已经对几种疾病进行了人体临床试验,包括黑色素瘤、阿尔茨海默病、多发性硬化和哮喘。它已经被证明对人类是安全的,但它确实会引起副作用,包括胃肠道疾病和水肿,并可能增加心脏病的风险。

接下来,研究人员与路易斯维尔大学的同事合作,在小鼠模型中测试这种药物。他们发现,这种药物使新型冠状病毒病毒的数量减少了99%以上,并降低了小鼠体内的炎症细胞因子水平。

同时,研究人员开始在细胞培养中测试该药物对其他病毒的作用,发现其对小RNA病毒也有效,包括引起普通感冒的甲型肝炎、脊髓灰质炎和鼻病毒。

他们还在细胞培养中针对三种新型冠状病毒变体,即α、β和γ进行了测试,发现它对它们同样有效,因为它与蛋白酶而不是病毒表面结合。

现在,该团队正与开发了马西替尼的制药公司ABScience合作,调整该药物,使其成为一种更有效的抗病毒药物。与此同时,马西替尼本身可能在未来进入人体临床试验,以测试其作为新冠肺炎疗法的治疗效果。

Drayman说:“现在,马西替尼很可能成为一种有效的抗病毒药物,尤其是当有人第一次被感染时,它的抗病毒特性将产生最大的效果。“这不是新型冠状病毒的第一次爆发,也不会是最后一次。除了疫苗,我们还需要新的治疗方法来帮助那些已经感染的人。”

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