終於有好消息！專家發現新冠致命弱點：若成功人類將迎來抗疫轉折

終於有好消息！專家發現新冠致命弱點：若成功人類將迎來抗疫轉折

Tricking the virus with bioinformatics (from left to right): Alina Renz, Lina Widerspick and Andreas Dräger

The search for effective antiviral agents against the new coronavirus is in full swing. Using a novel approach, Tübingen bioinformaticians have now discovered a weakness in the virus that could be exploited for drug development. In a computer model, DZIF scientist Andreas Dräger and his team discovered a human enzyme that is crucial for the virus. When it was switched off in the model, the virus could no longer multiply.

尋找有效的抗新型冠狀病毒抗病毒藥物的工作正在緊鑼密鼓地進行。德國圖賓根生物信息學家現在使用一種新穎的方法發現了該病毒中的弱點，可以將其用於藥物開發。在計算機模型中，DZIF科學家AndreasDräger和他的團隊發現了一種對該病毒至關重要的人類酶。在模型中關閉該病毒后，該病毒將不再繁殖。

「當我們關閉鳥苷酸激酶1時，病毒複製就停止了，而不會影響細胞，」 AndreasDräger博士總結說。Dräger擁有蒂賓根大學德國感染研究中心（DZIF）的初級教授職位，從事基於計算機的系統生物學研究，並於1月與他的團隊一起開始了冠狀病毒研究。對於他們的方法，生物信息學家開發了帶有新型冠狀病毒SARS-CoV-2和人類肺泡巨噬細胞的集成計算機模型。後者負責防禦肺泡中的異物。Dräger說：「這些巨噬細胞已經有了一個複雜的計算機模型，為此我們設法對其進行了改進。」

完全無需細胞和動物實驗

該模型最初的情況是該病毒入侵了宿主，在這種情況下是人類肺泡巨噬細胞，並且已經對其進行了重新編程。Dräger說：「因此，病毒在宿主中使用的生化反應已經整合到模型中了。」 該模型現在假定該病毒想要產生新的病毒顆粒並傳播。為此，該病毒使用了宿主的材料，並迫使宿主細胞產生新的病毒成分。「首先，我們分析了病毒的成分；然後我們用它來計算產生病毒顆粒所需的材料。」 這是生物信息學家描述程序的方式。他補充說：「一旦我們理解了這一部分，我們就可以在不同的情況下運行，並觀察宿主細胞在病毒感染期間的生化反應如何發生變化。」 

鳥苷酸酶作為抗病毒藥物的潛在靶標

在所謂的流量平衡分析中，圖賓根研究小組隨後系統地測試了感染病毒的細胞與未感染細胞相比，哪些生化反應發生的不同。這些反應是進一步實驗的起點。通過專門使選定的反應失活，他們能夠確定對病毒特別重要的過程。例如，他們發現使鳥苷酸激酶（GK1）失活完全停止了病毒的繁殖。

計算機模型揭示了COVID-19治療的潛在目標

安德里亞斯·德拉格（AndreasDräger）解釋了他的計算機模型如何揭示出COVID-19療法的潛在目標。

GK1在其他病毒感染中也起作用。該酶天然存在於肺泡巨噬細胞中，是核糖核酸（RNA）的重要組成部分，因此也是構建SARS-CoV-2 RNA不可或缺的材料。「沒有GK1，病毒複製就不再發生，但是人類細胞可以切換到其他生化途徑，」Dräger解釋說。這是用藥物抑制酶而不對人類造成不利影響的關鍵要求。一些酶的抑製劑已經為人所知，並且與Fraunhofer IME ScreeningPort（IME）的漢堡合作夥伴Bernhard Ellinger博士一起，生物信息學家現在希望儘快測試已經批准的抑製劑對新型冠狀病毒的有效性。 。 

（轉載）