อธิบาย: วิธีการโจมตีของ coronavirus ทีละขั้นตอน

มันยังคงเป็น 'โคโรนาไวรัส' ที่เป็น 'นวนิยาย' ที่ทำให้เกิด COVID-19 แต่ภาพที่เกิดขึ้นใหม่ได้ให้เบาะแสนักวิจัยเกี่ยวกับวิธีการกำหนดเป้าหมาย ดูโครงสร้างของมัน วิธีที่มันแพร่เชื้อ และพฤติกรรมที่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะปิดกั้น

พื้นผิวของ SARS-CoV2 โดยเน้นที่โมเลกุลโปรตีนแหลม (ที่มา: สถาบันมักซ์พลังค์)

ในการค้นหาการรักษาโรค COVID-19 นักวิจัยได้กำหนดเป้าหมายพฤติกรรมเฉพาะของ coronavirus นวนิยาย (SARS-CoV2) ที่เป็นสาเหตุของโรค ในขณะที่ตัวไวรัสเองยังอยู่ระหว่างการศึกษา การตามล่าหาการรักษานั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่ทราบกันดีอยู่แล้วเกี่ยวกับวิธีที่มันแพร่เชื้อสู่มนุษย์

ดังนั้น coronavirus ทำให้คนอื่นติดเชื้อได้อย่างไร?

มันเริ่มต้นด้วยการขัดขวางที่ให้ชื่อ coronaviruses ไวรัสโคโรนาถูกล้อมรอบด้วยชั้นนอกที่มีไขมัน (ซองจดหมาย) และบนพื้นผิวของชั้นนี้มีโคโรนา (มงกุฎ) ของหนามแหลมที่ทำจากโปรตีน

บนผิวเซลล์ของมนุษย์มีเอนไซม์ที่เรียกว่า ACE2 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับที่ช่วยให้ SARS-CoV2 สามารถโจมตีได้ โปรตีน Spike ของไวรัสจับกับตัวรับ จากนั้นหลอมรวมกับพื้นผิวเซลล์ และปล่อยสารพันธุกรรม (RNA ในกรณีของ SARS-CoV2) เข้าไปในเซลล์ ไวรัสโคโรนาที่ทำให้เกิดโรคซาร์ส เรียกว่า SARS-CoV ใช้ตัวรับ ACE2 เดียวกันเพื่อบุกรุกเซลล์

เมื่อเข้าไปข้างใน ไวรัสจะทำซ้ำตัวเองโดยใช้กลไกระดับโมเลกุลของเซลล์ ทุกขั้นตอนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ต่างๆ ระหว่างโปรตีนของไวรัสและโปรตีนของมนุษย์ การรักษาใด ๆ ที่กำลังพัฒนาหรือทำการวิจัยจะมีลักษณะที่จะยับยั้งกิจกรรมเหล่านี้ในระยะใดขั้นตอนหนึ่ง

การรักษาใดพยายามยับยั้งกิจกรรมใดโดยเฉพาะ

The Solidarity trials ซึ่งเป็นโครงการริเริ่มขององค์การอนามัยโลก (WHO) ซึ่งรวมถึงอินเดีย กำลังตรวจสอบแนวทางการรักษาสี่รูปแบบโดยใช้ยาที่มีอยู่ แยกจากกัน สถาบันวิจัยต่างๆ กำลังศึกษาการทำงานของไวรัสด้วยความหวังว่าความรู้จะนำไปสู่การนำยาที่มีอยู่กลับมาใช้ใหม่หรือการพัฒนายาใหม่

การทดลอง Solidarity กำลังพยายามค้นหาว่าสามารถยับยั้งการทำงานของไวรัสได้หรือไม่:

ที่แผนกต้อนรับ: นี่คือเป้าหมายของการทดลองโดยใช้ยาต้านมาเลเรียผสมคลอโรควินและ ไฮดรอกซีคลอโรควิน . ความหวังส่วนหนึ่งมาจากการศึกษาในปี 2548 ในวารสาร Virology Journal ที่ศึกษาบทบาทของคลอโรควินในการต่อต้านไวรัสซาร์ส พบว่าคลอโรควินป้องกันความสามารถของไวรัสในการยึดติดกับตัวรับ ACE2 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคลอโรควินทำให้เกิดผลข้างเคียงที่รุนแรง การทดลองในปัจจุบันจึงกำลังทำร่วมกับไฮดรอกซีคลอโรควินซึ่งเป็นอนุพันธ์ที่เป็นพิษน้อยกว่า

Express Explained อยู่ใน Telegram แล้ว คลิก ที่นี่เพื่อเข้าร่วมช่องของเรา (@ieexplained) และติดตามข่าวสารล่าสุด

ผลกระทบของยาทั้งสองนี้ต่อ SARS-CoV2 ยังคงอยู่ระหว่างการศึกษาทั่วโลก

ที่ขั้นตอนการเข้าเซลล์: การผสมผสานของคลอโรควิน-ไฮดรอกซีคลอโรควินกลับมาใช้อีกครั้ง ไวรัสจำนวนมากเข้าสู่เซลล์โดยการทำให้ส่วนต่าง ๆ ของเยื่อหุ้มเซลล์เป็นกรดที่ผิวเซลล์ จากนั้นจึงทำลายเยื่อหุ้มเซลล์นั้นเอง เมื่อคลอโรควินและไฮดรอกซีคลอโรควินเข้าไปในช่อง จะสูญเสียความเป็นกรดบางส่วนไป เป้าหมายของการทดลองคือการขัดขวางไวรัสในขั้นตอนนี้

ในขั้นตอนการจำลองแบบ: การทดลองจำนวนหนึ่งกำลังมองหาการขัดขวางการจำลองแบบในขั้นตอนสำคัญในระหว่างที่ไวรัสใช้เอนไซม์เพื่อทำลายโปรตีน ซึ่งนำไปสู่สายโซ่ของไวรัสใหม่ ตัวอย่างเช่น ยาโลปินาเวียร์เป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถยับยั้งเอ็นไซม์ที่เอชไอวีใช้ในการแยกโปรตีน แต่เนื่องจากโลปินาเวียร์เองมีแนวโน้มที่จะสลายตัวในร่างกายมนุษย์ ยาโลพินาเวียร์จึงใช้ร่วมกับริโทนาเวียร์ ซึ่งช่วยให้อยู่ได้นานขึ้น การทดลอง Solidarity ชุดหนึ่งกำลังมองหาการรวมกันของยาต้าน HIV และอีกชุดหนึ่งคือการตรวจสอบ lopinavir-ritonavir ร่วมกับ interferon-beta ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ควบคุมการอักเสบในร่างกาย

เมื่อเข้าไปข้างใน ไวรัสจะทำซ้ำตัวเองโดยใช้กลไกระดับโมเลกุลของเซลล์ (ภาพเอพี)

การทดลอง Solidarity กับยาเรมเดซิเวียร์ ซึ่งเดิมสร้างขึ้นเพื่อต่อสู้กับไวรัสอีโบลา จะพยายามยับยั้งไวรัสโคโรน่าสายพันธุ์ใหม่ด้วยการกำหนดเป้าหมายการทำงานของเอนไซม์หลักที่เอื้อต่อการจำลองแบบ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพในสัตว์ที่ติดเชื้อ SARS และ MERS coronaviruses ในปีนี้ ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Cell Research รายงานว่าการรวมกันของคลอโรควินและเรมเดซิเวียร์สามารถขัดขวางการจำลองแบบของ SARS-CoV2 ในเซลล์ที่เพาะเลี้ยง

การศึกษาอื่น ๆ กำลังมองหาอะไร?

งานวิจัยบางชิ้นกำลังศึกษาโครงสร้างของไวรัส ในขณะที่บางชิ้นกำลังตรวจสอบพฤติกรรมของไวรัสเพื่อเป็นเป้าหมายของยาในอนาคต ตัวอย่างเช่น:

โครงสร้าง: ที่สถาบันมักซ์พลังค์ในเยอรมนี นักวิจัยระบุว่าโปรตีนขัดขวางไม่เพียงแค่เป็นอาวุธที่แหลมคมที่สุดของไวรัส แต่ยังรวมถึงจุดอ่อนของมันด้วย แอนติบอดีสามารถจดจำโปรตีนขัดขวาง จับกับโปรตีน และทำเครื่องหมายว่าเป็นเป้าหมายสำหรับเซลล์ภูมิคุ้มกัน อย่างไรก็ตาม ไวรัสยังมีชั้นเคลือบน้ำตาลซึ่งซ่อนส่วนโปรตีนแหลมของมันจากเซลล์ภูมิคุ้มกัน

ดังนั้น นักวิจัยจึงกำลังวิเคราะห์เกราะป้องกันน้ำตาล และพยายามคำนวณว่าโปรตีนขัดขวางเคลื่อนตัวบนพื้นผิวของไวรัสอย่างไร และรูปร่างของพวกมันเปลี่ยนอย่างไร นักวิจัยหวังว่าจะระบุตำแหน่งที่มีผลผูกพันสำหรับแอนติบอดี้โดยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ และวางแผนที่จะเปรียบเทียบสิ่งเหล่านี้กับคุณสมบัติในการจับตัวของยาที่มีอยู่ และด้วยเหตุนี้จึงระบุส่วนผสมที่สามารถขัดขวางโปรตีนขัดขวาง แน่นอนว่าการนำยาที่มีอยู่แล้วในตลาดกลับมาใช้ใหม่นั้นเร็วกว่าการหาส่วนผสมออกฤทธิ์ใหม่และทดสอบพวกมันในการทดลองทางคลินิกที่ยาวนาน Gerhard Hummer ผู้อำนวยการสถาบัน Max Planck Institute of Biophysics กล่าวในแถลงการณ์

ผู้เชี่ยวชาญอธิบาย: เหตุใดจึงต้องรังไหมผู้สูงอายุและผู้อ่อนแอ

งานวิจัยบางชิ้นกำลังศึกษาโครงสร้างของไวรัส ในขณะที่บางชิ้นกำลังตรวจสอบพฤติกรรมของไวรัสเพื่อเป็นเป้าหมายของยาในอนาคต

พฤติกรรม: ในการศึกษาเมื่อสัปดาห์ที่แล้วใน Journal of Clinical Medicine นักวิจัยจาก Universities of Bologna และ Catanzaro (อิตาลี) ได้ทำแผนที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนจากไวรัสและโปรตีนของมนุษย์ เมื่อไวรัสโจมตี ร่างกายจะตอบสนองด้วยการกระตุ้นโปรตีนบางชนิดและปิดการใช้งานโปรตีนอื่นๆ เพื่อขัดขวาง ในขณะเดียวกัน ร่างกายก็มีกลไกอื่นๆ ที่ไวรัสใช้โจมตี นี่คือสิ่งที่นักวิจัยทำแผนที่โดยระบุโปรตีนที่เฉพาะเจาะจง

ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับผลกระทบของ coronavirus ใหม่ต่อโปรตีนของเซลล์ของมนุษย์อาจเป็นพื้นฐานในการเปลี่ยนเส้นทางการพัฒนาของการรักษาด้วยยา เนื่องจากการรักษาด้วยไวรัสทั่วไปดูเหมือนจะไม่ประสบความสำเร็จ ผู้เขียนนำ Federico M Giorgi จากมหาวิทยาลัย Bologna กล่าวใน คำสั่ง

นอกเหนือจากการทดลอง Solidarity แล้ว มีการศึกษาเกี่ยวกับยาเฉพาะหรือไม่?

มีรายงานออกมาเป็นระยะๆ ใน Nature เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ความร่วมมือระดับนานาชาติที่นำโดยนักวิจัยจาก ShanghaiTech University ได้รายงานตัวยาที่เป็นไปได้ 6 ชนิด ซึ่งพวกเขาระบุได้หลังจากทดสอบสารประกอบมากกว่า 10,000 ชนิด โปรเจ็กต์นี้มุ่งเป้าไปที่เอ็นไซม์หลักของ SARS-CoV2 สำหรับการแยกโปรตีน Mpro ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการไกล่เกลี่ยการจำลองแบบของไวรัส นักวิจัยได้เพิ่มยาลงในเอนไซม์โดยตรงหรือในเซลล์เพาะเลี้ยงไวรัส โดยประเมินว่าต้องใช้สารประกอบแต่ละชนิดมากน้อยเพียงใดในการหยุดเอนไซม์ ยาหกชนิดดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพ พวกเขารายงาน

นี่คือคู่มือ Coronavirus ฉบับย่อจาก Express Explained เพื่อให้คุณอัปเดต: อะไรทำให้ผู้ป่วย COVID-19 กลับมาเป็นซ้ำอีกหลังหายดี? | การล็อกดาวน์ของ COVID-19 ทำให้อากาศปลอดโปร่ง แต่นี่อาจไม่ใช่ข่าวดี นี่คือเหตุผล | การแพทย์ทางเลือกสามารถต่อต้าน coronavirus ได้หรือไม่? | เตรียมการทดสอบ COVID-19 เป็นเวลา 5 นาทีแล้ว อินเดียอาจได้รับเช่นกัน | อินเดียสร้างการป้องกันอย่างไรในช่วงล็อกดาวน์ | ทำไมมีเพียงเศษเสี้ยวของผู้ที่มี coronavirus ที่ประสบอย่างเฉียบพลัน | เจ้าหน้าที่สาธารณสุขป้องกันตนเองจากการติดเชื้อได้อย่างไร? | การจัดตั้งหอผู้ป่วยแยกต้องทำอย่างไร?

แบ่งปันกับเพื่อนของคุณ: