สารยับยั้งคล้ายยามีแนวโน้มในการป้องกันไข้หวัดใหญ่

ในปัจจุบัน ยารักษาไข้หวัดใหญ่ที่มีอยู่มุ่งเป้าไปที่ไวรัสหลังจากที่ติดเชื้อแล้วเท่านั้น แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากยาสามารถป้องกันการติดเชื้อได้ตั้งแต่แรก? ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Scripps และวิทยาลัยแพทยศาสตร์ Albert Einstein ได้พัฒนาโมเลกุลที่มีลักษณะคล้ายยาซึ่งสามารถทำเช่นนั้นได้โดยการแทรกแซง การติดเชื้อไข้หวัดใหญ่ ระยะแรก หน้า>

สารยับยั้งเหล่านี้จะปิดกั้นไม่ให้ไวรัสเข้าสู่เซลล์ทางเดินหายใจของร่างกายโดยมุ่งเป้าหมายไปที่ฮีแม็กกลูตินิน ซึ่งเป็นโปรตีนบนพื้นผิวของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A ผลการวิจัยเหล่านี้ซึ่งตีพิมพ์ใน วารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences แสดงถึงก้าวสำคัญในการพัฒนายาที่สามารถป้องกันการติดเชื้อไข้หวัดใหญ่ได้

“เรากำลังพยายามกำหนดเป้าหมายในระยะแรกของการติดเชื้อไข้หวัดใหญ่ เพราะจะเป็นการดีกว่าที่จะป้องกันการติดเชื้อตั้งแต่แรก แต่โมเลกุลเหล่านี้ยังสามารถ ใช้เพื่อยับยั้งการแพร่กระจายของไวรัสหลังการติดเชื้อ "เอียน วิลสัน DPhil ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาโครงสร้างที่สถาบัน Scripps ผู้เขียนรายงานการศึกษาหลักกล่าว

สารยับยั้งจำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพและการทดสอบเพิ่มเติมก่อนจึงจะประเมินได้ว่าเป็นยาต้านไวรัสในมนุษย์ แต่นักวิจัยกล่าวว่าโมเลกุลเหล่านี้สามารถช่วยป้องกันและรักษาโรคไข้หวัดใหญ่ตามฤดูกาลได้ในท้ายที่สุด และต่างจาก วัคซีน ตรงที่สารยับยั้งมักไม่จำเป็นต้องได้รับการอัปเดตทุกปี

ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้ระบุโมเลกุลขนาดเล็ก F0045(S) ซึ่งมีความสามารถในการจับและยับยั้งไวรัสไข้หวัดใหญ่ H1N1 อย่างจำกัด

"เราเริ่มต้นด้วยการพัฒนาวิธีทดสอบการจับกับฮีแม็กกลูตินินที่มีปริมาณงานสูง ซึ่งช่วยให้เราคัดกรองคลังขนาดใหญ่ที่มีโมเลกุลขนาดเล็กได้อย่างรวดเร็ว และพบสารประกอบตะกั่ว F0045(S) โดยกระบวนการนี้" เดนนิส โวแลน ปริญญาเอก หัวหน้านักวิทยาศาสตร์อาวุโสของการวิจัยกล่าว บริษัท. Genentech และอดีตผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Scripps Institute

ในการศึกษานี้ ทีมงานพยายามหาทางเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างทางเคมีของ F0045(S) เพื่อสร้างโมเลกุลที่มีคุณสมบัติคล้ายยาดีขึ้น และมีความสามารถเฉพาะเจาะจงมากขึ้นในการจับกับไวรัส ในการเริ่มต้น ห้องแล็บของ Volan ใช้ "เคมีคลิก SuFEx" ซึ่งบุกเบิกโดยเจ้าของรางวัลโนเบล 2 สมัยและปริญญาเอกผู้ร่วมเขียน คือ C. Barry Sharpless เพื่อสร้างคลังข้อมูลผู้สมัครจำนวนมากพร้อมการปรับเปลี่ยนโครงสร้าง F0045(S) ดั้งเดิมที่หลากหลาย เมื่อสแกนคลังข้อมูลนี้ นักวิจัยได้ระบุโมเลกุลสองตัว ได้แก่ 4(R) และ 6(R) ซึ่งมีความสามารถในการจับยึดที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ F0045(S)

จากนั้นห้องปฏิบัติการของวิลสันได้สร้างโครงสร้างผลึกเอ็กซ์เรย์ขนาด 4(R) และ 6(R) จับกับโปรตีนเฮแม็กกลูตินินของไข้หวัดใหญ่ เพื่อระบุตำแหน่งการจับของโมเลกุล กลไกของความสามารถในการจับยึดที่เหนือกว่า และพื้นที่ที่ต้องปรับปรุง

“เราแสดงให้เห็นว่าสารยับยั้งเหล่านี้จับกับแอนติเจนของฮีแม็กกลูตินินของไวรัสได้แน่นหนากว่าโมเลกุลตะกั่วดั้งเดิมมาก” วิลสันกล่าว “การใช้เคมีคลิกทำให้เราขยายความสามารถของสารประกอบในการโต้ตอบกับไข้หวัดใหญ่ได้อย่างแท้จริง โดยทำให้พวกมันกำหนดเป้าหมายไปที่ช่องเพิ่มเติมบนพื้นผิวของแอนติเจน”

เมื่อนักวิจัยทดสอบ 4(R) และ 6(R) ในการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อยืนยันคุณสมบัติและความปลอดภัยของไวรัส พวกเขาพบว่า 6(R) ไม่เป็นพิษและมีฤทธิ์ต้านไวรัสในเซลล์ดีขึ้นกว่า 200 เท่า โดยเปรียบเทียบกับ F0045(S)

สุดท้าย นักวิจัยใช้วิธีการแบบกำหนดเป้าหมายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ 6(R) และพัฒนาสารประกอบ 7 ซึ่งแสดงความสามารถในการต้านไวรัสได้ดียิ่งขึ้น

"นี่คือตัวยับยั้งฮีแม็กกลูตินินโมเลกุลขนาดเล็กที่มีศักยภาพมากที่สุดที่พัฒนาขึ้นมาจนถึงปัจจุบัน" Seiya Kitamura ผู้เขียนการศึกษาหลัก ซึ่งทำงานในโครงการนี้ในฐานะนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ Scripps Institute และปัจจุบันเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่วิทยาลัยแพทยศาสตร์ Albert Einstein.

ในการศึกษาในอนาคต ทีมงานวางแผนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพสารประกอบ 7 เพิ่มเติม และทดสอบสารยับยั้งในสัตว์ทดลองที่เป็นไข้หวัดใหญ่

“ในแง่ของประสิทธิภาพ การปรับปรุงโมเลกุลเป็นเรื่องยาก แต่มีคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมายที่ต้องพิจารณาและเพิ่มประสิทธิภาพ เช่น เภสัชจลนศาสตร์ เมแทบอลิซึม และความสามารถในการละลายน้ำ” Kitamura กล่าว

เนื่องจากสารยับยั้งที่พัฒนาขึ้นในการศึกษานี้มุ่งเป้าไปที่เชื้อไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ H1N1 เท่านั้น นักวิจัยจึงกำลังทำงานเพื่อพัฒนาสารยับยั้งที่คล้ายกันสำหรับเชื้อไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์อื่นๆ เช่น H3N2 และ H5N1