抗新冠病毒的藥在哪裏?
人體的奧秘 (Dr. Riverside)
新冠病毒疫情繼續在世界各地蔓延,至今30萬例已經確診,導致13000人死亡。抗新冠病毒的藥,你到底在哪兒?
為了更好的了解抗病毒藥物的開發過程,讓我們先對病毒有一個初步的了解。病毒是最小的(30-1000nm),結構最簡單的一類非細胞型微生物。病毒的形態多種多樣,主要有球形,晶型,杆形和蝌蚪形。它的核心由遺傳物質(DNA或RNA)和蛋白質組成。病毒的核心外麵通常有一層蛋白或脂蛋白的保護性外殼。在這個保護性外殼上通常會有蛋白質構成的刺突。這些刺突會與細胞表麵的蛋白結合,讓病毒粘附在細胞表麵。
病毒在這個世界上處於一個非常獨特的位置,介於生命和非生命之間。隻能依靠寄生在細胞內來維持生命。
雖然細菌和病毒都屬於微生物,病毒的大小隻有細菌的五十分之一,是細胞的兩百分之一,一根頭發絲的五百分之一。
從複雜程度上講,一個病毒隻有幾十種蛋白質,一個細胞中會有兩萬種蛋白質。病毒主要的成分隻有病毒基因和蛋白質外殼, 細胞則具有細胞核,細胞膜,溶酶體,線粒體,內質網,高爾基氏體等很多細胞器。如果病毒的複雜程度相當於一輛自行車,細菌就像一架飛機,細胞就像一艘航空母艦。
病毒能夠感染身體的許多器官,引起非常嚴重的疾病。病毒感染呼吸係統可以引起流行性感冒,急性支氣管炎和肺炎。能夠感染呼吸係統的病毒包括流感病毒,副流感病毒,還有我們所熟知的中東呼吸綜合症冠狀病毒MERS-COV, 嚴重呼吸窘迫綜合征病毒SARS-COV,和現在正在流行的新冠肺炎病毒SARS-COV-2。HIV病毒感染血細胞後可以引起艾滋病。輪狀病毒,星狀病毒,腺病毒,和冠狀病毒感染消化係統可以引起胃腸炎。肝炎病毒可以引起肝炎,病毒感染神經係統可以引起腦炎,感染皮膚、粘膜可以引起宮頸癌,鼻咽癌。
病毒是如何引起疾病的呢?
要回答這個問題,讓我們先看看病毒是如何生活的。病毒進入身體後, 通過包膜表麵的蛋白質與細胞表麵的受體蛋白質結合。受體蛋白與病毒蛋白結合後構象發生改變,把病毒拉近細胞。病毒與細胞靠近後,最外表麵的保護膜與細胞膜融合,病毒將遺傳物質和攜帶的蛋白質釋放到細胞內。如果是RNA病毒,病毒利用自身攜帶的逆轉錄酶將病毒RNA逆轉錄成DNA。隨後,病毒DNA進入細胞核,病毒所攜帶的整合酶將病毒DNA插入到細胞的基因組上。病毒的基因就可以作為細胞基因組的一部分,由細胞轉錄出病毒RNA,並翻譯成病毒蛋白。病毒的RNA和蛋白質在細胞內再裝配成病毒顆粒。進一步加工成熟後,釋放有感染性的病毒到細胞外。一旦病毒的生命周期啟動,病毒會大量繁殖,產生的病毒蛋白,核酸會對細胞產生非常強的毒性,使細胞死亡。
絕大多數的抗病毒藥是阻斷病毒生命周期的某一個步驟。在過去的半個世紀裏,人類發明的抗病毒藥不下90種。這些抗病毒藥或者阻斷病毒的粘附,或者阻斷病毒與細胞的融合,或者抑製病毒的DNA聚合酶,反轉錄酶,抑製病毒的RNA合成,抑製蛋白酶活性阻斷病毒在細胞內對病毒蛋白的加工,或阻斷病毒的成熟過程。
在這90餘種抗病毒藥中將近一半是針對艾滋病毒的。這些藥物使以前被稱為“超級癌症”的艾滋病變成了可以控製的慢性感染性疾病。抗病毒藥物中最成功的例子是美國FDA2013年批準上市的索非布韋(Sofosbuvir)。它對丙型肝炎的總體治愈率達到90%以上,且服用時間較短,使丙肝成為可治愈的疾病。
由於每種病毒都是不同的,用於治療它們的藥物也不同。 現在還沒有一種經過大規模臨床驗證的藥物可以有效的抑製幾個月前才出現的新冠病毒。
前麵介紹的藥物基本上都是用傳統的藥物發現方法得到的。這種方法動輒需要數億美元和十年左右的時間才能完成。對如此瘋狂的新冠肺炎實在是遠水不解近渴。科學家和醫生們正在日以繼夜的尋找更快,更有效的方法來發現對抗新冠病毒的藥物。
加州大學舊金山分校量子生物學研究所所長Nevan Krogan博士組建了一個由22個實驗室的團隊。每周7天,每天24小時不停地尋找對病毒的生命周期至關重要的蛋白質,然後在20,000種FDA批準的藥物中尋找可以靶向抑製這些蛋白的藥物,以期它們能夠抑製SARS-COV-2病毒的繁殖。截止到今天,這個團隊已經找到了50種候選藥物,現在,他們的合作夥伴正在體外驗證這些藥物的抗病毒能力。
由於發現抗新冠病毒藥物的緊急性,醫生和科學家們也在尋找其他的可能性。一條途徑就是測試那些對與新冠病毒最相近的SARS病毒有效的藥物,看他們是否對新冠病毒也有效。已經報道的瑞德西韋 (Remdesivir)就是其中一個。盡管有個例對瑞德西韋反應非常好,其療效還要等最終的臨床研究結果來決定。
除了瑞德西韋外,醫生和科學家們還在臨床驗證了另外的一個對SARS病毒有效的藥物- 氯喹。昨天法國馬賽大學發表的研究成果”Hydroxychloroquine and azithromycin as a treatment of COVID-19: results of an openlabel non-randomized clinical trial”引起了人們極大的關注。他們發現氯喹和阿奇黴素聯用5天就可以使病毒轉陰。中國的研究團隊也舉行新聞發布會宣稱氯喹對新冠病毒有效。這種治療方法在疫情中的作用讓我們拭目以待。
相信全世界的科學家和醫生會發現越來越多的對新冠病毒有效的藥物,在不久的將來徹底征服這個對全世界造成巨大危害的疾病大流行。