Alte Medikamente könnten zu behandeln COVID-19—wir brauchen also Stücke von Corona-Virus, um herauszufinden,

Warum nicht, wir haben Medikamente zur Behandlung von COVID-19 und wie lange wird es dauern, um Sie zu entwickeln?

SARS-CoV-2—der coronavirus verursacht die Krankheit COVID-19—ist komplett neu und greift die Zellen in eine neue Art und Weise. Jeder virus ist anders und so sind die Medikamente, Sie zu behandeln. Das ist, warum es nicht ein Medikament bereit zu bewältigen, das neue coronavirus, das kam nur vor ein paar Monaten.

Als Systeme, die Biologin untersucht, wie Zellen betroffen sind, durch Viren bei Infektionen, mich interessieren vor allem die zweite Frage. Auffinden von Schwachstellen und Entwicklung eines Medikaments zur Behandlung einer Krankheit dauert in der Regel Jahre. Aber das neue coronavirus ist nicht gibt der Welt diese Art von Zeit. Mit den meisten der Welt auf lockdown und die drohende Gefahr Tod von Millionen von Menschen, die Forscher benötigen, um ein wirksames Medikament viel schneller.

Diese situation vorgestellt hat, meine Kollegen und mich mit der Herausforderung und die Chance Ihres Lebens: zu helfen, lösen diese riesige öffentliche Gesundheit und die wirtschaftliche Krise, die durch den globalen Pandemie, SARS-CoV-2.

Angesichts dieser Krise, bildeten wir ein team hier auf die Quantitative Biosciences Institute (QBI) der University of California, San Francisco, zu entdecken, wie das virus befällt Zellen. Aber anstatt zu versuchen, erstellen Sie ein neues Medikament auf der Grundlage dieser Informationen, werden wir zuerst schauen, um zu sehen, ob es irgendwelche Medikamente gibt, die heute stören diese Wege und Kampf der coronavirus.

Das team von 22 labs, dass wir den Namen der QCRG, arbeitet sich mit rasender Geschwindigkeit—buchstäblich rund um die Uhr im Schichtbetrieb, sieben Tage in der Woche. Ich denke, das ist, was es fühlte sich wie in Kriegszeiten Bemühungen, wie die Enigma-code-breaking-Gruppe während des zweiten Weltkriegs, und unser team ist ebenso in der Hoffnung zu Entwaffnen, unseren Feind zu verstehen, seine inneren Abläufe.

Eine schleichende Gegner

Im Vergleich mit menschlichen Zellen, Viren sind klein und nicht reproduzieren können, auf Ihre eigenen. Das coronavirus hat über 30 Proteine, in der Erwägung, dass eine menschliche Zelle hat mehr als 20.000.

Um dieses begrenzte set von tools, die den virus geschickt stellt sich der menschliche Körper gegen sich selbst. Die Wege in eine menschliche Zelle sind normalerweise gesperrt werden, um äußere Eindringlinge, aber der coronavirus verwendet seine eigenen Proteine, die wie Schlüssel zu öffnen, diese „sperren“ und geben Sie einer person Zellen.

Einmal drinnen, das virus bindet an Proteine, die die Zelle normalerweise verwendet für seine eigenen Funktionen, im wesentlichen die Entführung der Zelle und verwandelte Sie in eine coronavirus-Fabrik. Wie die Ressourcen und Mechanismen der infizierten Zellen erhalten umgerüstet, um die Erstellung von tausenden und tausenden von Viren, die Zellen beginnen zu sterben.

Lungen-Zellen sind besonders anfällig für diese, weil Sie express hohe Mengen der „lock“ – protein von SARS-CoV-2 verwendet für die Einreise. Eine große Anzahl von eine person Lunge Zellen sterben Ursachen der respiratorischen Symptome im Zusammenhang mit COVID-19.

Es gibt zwei Möglichkeiten, sich zu wehren. Erste, Medikamente angreifen könnten das virus-eigenen Proteine, die verhindern, dass dabei Arbeitsplätze, wie Sie in die Zelle oder kopieren Ihres genetischen Materials, sobald Sie sind im inneren. Dies ist, wie remdesivir—einer Droge, die derzeit in klinischen Studien für COVID-19—arbeitet.

Ein problem bei diesem Ansatz ist, dass Viren mutieren und über die Zeit ändern. In der Zukunft, der Corona-Virus entwickeln könnte, in einer Weise erbringen, dass ein Medikament wie remdesivir nutzlos. Dieses Wettrüsten zwischen Drogen und Viren ist, warum Sie benötigen eine neue Grippeschutzimpfung jedes Jahr.

Alternativ kann ein Medikament Arbeit durch die Blockade einer viralen protein-Interaktion mit einem menschlichen protein, das es braucht. Dieser Ansatz—im wesentlichen der Schutz des host-Maschinen—hat einen großen Vorteil über das deaktivieren des virus selbst, weil die menschliche Zelle nicht ändern so schnell. Sobald Sie finden ein gutes Medikament, es sollte weiter daran arbeiten. Dies ist der Ansatz, dass unser team nimmt. Und es kann auch gegen andere auftauchende Viren.

Lernen die Pläne des Feindes

Die erste Sache, die unsere Gruppe tun musste, um zu identifizieren, dass jeder Teil der zellulären Fabrik, die den Corona-Virus setzt auf, sich zu reproduzieren. Wir mussten herausfinden, welche Proteine das virus wurde hijacking.

Um dies zu tun, ein team in meinem Labor ging auf molekularer fishing expedition wird innerhalb der menschlichen Zellen. Statt einen Wurm auf einen Haken, die Sie verwendet, virale Proteine, die mit kleinen chemischen Markierungen angebracht, um Sie—als „Köder.“ Wir setzen diese Köder in Labor-grown menschlichen Zellen und dann zog Sie aus, um zu sehen, was wir gefangen. Alles, was geklebt wurde, ein menschliches protein, das das virus unterzujubeln während der Infektion.

Durch den 2. März, hatten wir eine unvollständige Liste der menschliche Proteine, die den Corona-Virus braucht, um zu gedeihen. Dies waren die ersten Hinweise, die wir nutzen konnten. Ein team-Mitglied eine Nachricht gesendet an unserer Gruppe, „Erste iteration, nur 3 Köder … nächsten 5 Köder kommen.“ Der Kampf war auf.

Gegenangriff

Einmal hatten wir diese Liste von molekularen Zielstrukturen des virus braucht, um zu überleben, Mitglieder des team fuhr zu identifizieren, bekannte verbindungen, die möglicherweise die Bindung an diese Ziele und damit der virus, mit Ihnen zu replizieren. Wenn eine Substanz kann verhindern, dass der virus kopiert sich selbst in den Körper einer person, die Infektion Stoppt. Aber du kannst doch nicht einfach stören Zellprozesse, ohne potenziell Schaden dem Körper. Unser team benötigt, um sicherzustellen, dass die verbindungen, die wir identifiziert wäre sicher und ungiftig für Menschen.

Der traditionelle Weg dies zu tun würde bedeuten, Jahre der pre-klinischen Studien und klinischen Tests kostet Millionen von Dollar. Aber es ist eine schnelle und einfach frei Weg, um dieses: der Blick in den 20.000 FDA-zugelassene Medikamente, die bereits Sicherheits-getestet. Vielleicht gibt es ein Medikament, das in dieser großen Liste, Kampf der coronavirus.

Unsere Chemiker verwendet eine riesige Datenbank entsprechend der zugelassenen Wirkstoffen und Proteinen Sie interagieren mit Proteinen, die auf unserer Liste. Sie fanden 10 Kandidaten Medikamente der letzten Woche. Zum Beispiel, einer der Treffer war ein Krebs-Medikament namens JQ1. Zwar können wir nicht Vorhersagen, wie dieses Medikament beeinflussen könnten, dem virus, hat es eine gute chance, etwas zu tun. Durch Tests, werden wir wissen, ob das etwas hilft Patienten.

Angesichts der Bedrohung durch die Globale Grenze Herunterfahren, werden wir sofort versendet Kästen dieser 10 Drogen, um zwei der wenigen Labors in der Welt arbeiten mit live-coronavirus Proben: am Institut Pasteur in Paris und Mount Sinai in New York. März 13, die Medikamente wurden getestet in Zellen, um zu sehen, wenn Sie verhindern, dass das virus an der Vermehrung.

Depeschen aus dem Schlachtfeld

Unser team wird in Kürze erfahren Sie von unserem Mitarbeiter am Mt. Sinai und das Pasteur-Institut, ob diese ersten 10 Medikamente gegen SARS-CoV-2-Infektionen. Inzwischen hat das team die Fortsetzung der Fischerei mit viralen Köder, finden Sie Hunderte von zusätzlichen menschlichen Proteinen, die coronavirus-co-opts. Wir werden die Veröffentlichung der Ergebnisse im online-repository BioRxiv bald.

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