蝙蝠基因篩選助新冠病毒抑制劑發現,廣譜抗病毒藥物研發指日可待

3月31日,BioRxiv在線刊登了題為《Orthogonal genome-wide screenings in bat cells identify MTHFD1 as a target of broad antiviral therapy》的最新成果。該研究通過對蝙蝠基因組進行功能篩選發現鑑定了一系列病毒依賴的宿主基因,並最終發現宿主蛋白MTHFD1的抑制劑carolacton可有效抑制新冠病毒複製。清華大學結構生物學高精尖創新中心譚旭研究員和杜克-新加坡國立大學醫學院王林發教授為論文的共同通訊作者。

蝙蝠基因篩選助新冠病毒抑制劑發現,廣譜抗病毒藥物研發指日可待

新冠病毒抑制劑carolacton

研究團隊通過對蝙蝠的基因組功能篩查發現,MTHFD1是新冠病毒複製所依賴的關鍵宿主因子,而針對這個全新的抗病毒藥物靶點的天然小分子carolacton可有效抑制新冠病毒複製,而且抗病毒有效濃度遠遠低於細胞毒性濃度,展示出了良好的成藥性。這個結果也提示我們可以從研究蝙蝠的病毒感染機制中學習到如何應對病毒感染。

蝙蝠基因篩選助新冠病毒抑制劑發現,廣譜抗病毒藥物研發指日可待

據悉,研究團隊後續將在動物感染模型上進一步對carolacton及其衍生物的抗病毒功能進行臨床前測試,希望能將其作為一種廣譜抗病毒藥物早日推向臨床。MTHFD1相關的基因對病毒的影響及其藥物靶向的研究也有望提供更多的候選藥物分子。

病毒-宿主因子新機制助廣譜抗病毒藥物研發指日可待

傳統的抗病毒藥物以病毒蛋白作為靶點,它們在應對不斷出現的多種不同類別的病毒時,如SARS、埃博拉、新冠肺炎等,一般很難發揮作用,而且病毒也很容易通過突變自身基因而產生耐藥性。

這些疫情發展史更讓我們深刻體會到當務之急是對於廣譜的抗病毒藥物的研發。廣譜抗病毒藥物對於新發突發病毒感染的應急性治療可以救重症病人於危難,對於降低死亡率和緩解疫情有不可估量的作用。

由於多種病毒在細胞內複製需要很多共同的宿主蛋白才能完成複製週期,所以針對病毒複製依賴的宿主蛋白的新型抗病毒藥物可能具有廣譜性和不易產生耐藥性的優點。

論文中提到,蝙蝠是埃博拉病毒、SARS-CoV、MERS-CoV、亨尼巴病毒屬和新冠病毒等病毒的天然宿主。研究團隊試圖從蝙蝠基因組分析入手,使用領先的功能基因組學方法,系統地尋找病毒生命週期依賴的宿主因子,通過理解病毒-宿主因子的相互作用的分子機制來尋找新的抗病毒藥物靶點,使廣譜抗病毒藥物的研發不再遙遠,感恩科研人員的孜孜不倦,讓我們拭目以待!

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