美國研制出一種全新抗病毒藥
日期:2011-08-15 08:25:20
美國麻省理工學院研究人員研制出一種全新抗病毒藥物“DRACO”,幾乎可以殺死所有病毒?,F(xiàn)階段,研究人員正用老鼠做一系列抗病毒實驗。
可抵抗新病毒大爆發(fā)
研究人員在發(fā)表于最新一期《科學公共圖書館綜合卷》上的報告中寫道,他們測試15種病毒,發(fā)現(xiàn)DRACO對它們?nèi)坑行А_@15種病毒包括造成普通感冒的鼻病毒、H1N1流感病毒、登革熱以及其他幾種出血熱病毒。
“理論上,它(DRACO)對所有病毒有效,”麻省理工學院官方網(wǎng)站10日引述研究負責人、學院林肯實驗室資深研究員邁克·賴德的話報道,“它可能對某些病毒無效,但我們還沒有發(fā)現(xiàn)?!?
研究人員說,DRACO還可能治愈麻疹、唇皰疹、狂犬病甚至殺死艾滋病病毒。由于具有廣譜性,它或可抵抗新型病毒大爆發(fā)。DRACO起效快,如果服用及時,可以起到預防疾病的作用。
病毒不易產(chǎn)生抗藥性
當前抗病毒藥物種類少,一種藥通常只針對某一種或幾種病毒,且容易讓病毒產(chǎn)生抗藥性。美國斯坦福大學微生物學與免疫學教授卡拉·柯克加德認為,“病毒擅長抵抗用來打擊它們的藥物,但這次,要抵抗沒那么容易”。研究報告說,研究人員在老鼠身上針對H1N1流感病毒進行過實驗,收效良好,同時顯示DRACO本身對老鼠無害。
賴德說,他希望能獲準用更大型動物實驗,最終應用于臨床。英國專家說,DRACO起效方式特別,因此還需要幾年實驗才能確定是否能應用于人體,投放市場至少還需10年時間。
運作原理
利用細胞凋亡殺死有害細胞
賴德從細胞自身防御系統(tǒng)獲得靈感,研制出DRACO。當病毒感染一個細胞時,它會“劫持”這個細胞為己所用,復制出大量病毒,同時產(chǎn)生雙鏈核糖核酸。此時,人體自身免疫系統(tǒng)為“反擊”,會產(chǎn)生出一種蛋白質(zhì)“抓住”雙鏈核糖核酸,接著引發(fā)一系列反應,讓病毒停止復制。不過,不少病毒可以“騙過”這一防御系統(tǒng)。
因此,賴德利用另一個自然過程:細胞凋亡。細胞凋亡指的是為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,由基因控制的細胞主動、有序地死亡。DRACO可以定向追蹤有雙鏈核糖核酸的細胞,引發(fā)細胞凋亡,從而殺死有害細胞,治愈感染。實驗表明,在這一過程中,DRACO對健康細胞不會造成損害。
8月11日,美國麻省理工學院在其網(wǎng)站上公布了一條頗能吸引眼球的消息:該校研究人員開發(fā)出了一種能治療幾乎所有病毒性感染的新藥。在先期測試中,該藥對包括引起普通流感的鼻病毒、H1N1流感病毒和出血熱在內(nèi)的15種病毒均能起效,并有望在應對如非典等未知病毒的大規(guī)模暴發(fā)中發(fā)揮作用。
研究人員稱這種藥物之所以能夠如此廣譜,是因為它針對的是病毒感染的細胞所產(chǎn)生的一種獨特的RNA(核糖核酸)。開發(fā)出這種新藥的麻省理工學院林肯實驗室科學家托德·瑞德說,因此從理論上講,它應該對所有病毒都有效。
瑞德稱,自從11年前他開發(fā)出了一種能夠快速識別病原體的生物傳感器(CANARY)后,他就有了開發(fā)這種廣譜抗菌藥物的想法。傳統(tǒng)的藥物研發(fā)往往都遵循著發(fā)現(xiàn)致病源—開發(fā)對應藥物的路徑,但瑞德認為這種方法不夠理想:雖然目前已經(jīng)有了一大堆各種各樣的藥物,但這些藥“分工過細”,只能各自應對特定病毒,非但如此,大量使用還易產(chǎn)生耐藥性。于是,他從細胞自身免疫系統(tǒng)獲得了靈感,開發(fā)出了這種名為DRACO藥物。
當病毒感染細胞時,病毒會通過其特殊的機制,創(chuàng)建大量的病毒副本。在這個過程中,病毒會產(chǎn)生一長串雙鏈RNA(dsRNA),這種RNA在人類和其它動物的健康細胞中并不存在。作為對病毒感染自然防御的一部分,細胞中的一種蛋白能夠控制雙鏈RNA,防止病毒的自我復制。但不少病毒則更勝一籌,能夠阻斷這一防御過程。
瑞德的解決方法是,同時使用雙鏈RNA結合蛋白和另外一種蛋白,啟動“細胞自殺程序”,誘導被病毒感染的細胞凋亡。其具體過程是,當DRACO的一端捆綁在雙鏈RNA上時,其另一端會發(fā)出信號啟動細胞自殺。這種方法的一大優(yōu)勢還在于,DRACO只會對被感染的細胞發(fā)起攻擊,不包含雙鏈RNA的細胞則毫發(fā)無損。
斯坦福大學微生物學和免疫學教授卡拉·柯克加德說,將這兩個要素結合起來是一個非常新穎的方法,雖然病毒也會進化,但很難想象它們能通過簡單的途徑來對這種藥物產(chǎn)生耐藥性。
研究人員稱,他們對包括鼻病毒、H1N1流感病毒、胃病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、登革熱和出血熱病毒在內(nèi)的15種病毒進行了測試,新藥均能奏效。研究中所使用的大部分細胞都是在實驗室中培育的人類和動物細胞,但同時他們也進行了小鼠實驗,用新藥對感染H1N1流感病毒的小鼠進行治療。實驗結果顯示,在新藥的作用下,小鼠成功擺脫了感染并逐漸痊愈。新藥對小鼠沒有任何毒性,也未出現(xiàn)副作用。
瑞德的研究小組目前正在用更多的病毒對新藥進行測試,并取得了可喜的成果。他們希望,該藥物能夠在較大動物身上進行實驗,并最終實現(xiàn)臨床應用。
該研究由美國國家過敏和傳染病研究所、美國國防高級研究計劃局等機構資助。相關論文發(fā)表在7月27日出版的《公共科學圖書館·綜合》上。