突破！新冠病毒“藥篩”試驗有了可用“替身”

“治療新冠病毒，亟須發(fā)現(xiàn)新的藥物。”3月2日，北京化工大學生物安全技術(shù)研究中心主任童貽剛對科技日報記者表示，針對新冠病毒的藥物篩選必須在高生物安全等級的P3實驗室進行，這使得進行試驗的科研人員承擔著被感染的高風險，由于P3實驗室資源有限，難以大規(guī)模開展藥物篩選，延緩了抗新病毒藥物的研發(fā)。

高致病性的新冠病毒，有沒有可能找到“替身”?

3月2日，中華醫(yī)學雜志英文版刊發(fā)北京化工大學童貽剛團隊研究論文《用相關(guān)病毒模型篩選抗2019新冠病毒的老藥》。該研究以另一種對人體無感染性、與新冠病毒S蛋白有92.2%同源性的病毒作為篩選抗新冠病毒藥物的替代模型。團隊利用該模型篩選現(xiàn)有的2406種藥物，發(fā)現(xiàn)和驗證了多種有效抑制冠狀病毒的老藥，部分藥物經(jīng)與新冠病毒的篩選模型比對，確認了兩種模型的結(jié)果一致。

另一種早就發(fā)現(xiàn)的新冠狀病毒

“2017年，我們在廣西境內(nèi)一批死亡的走私野生穿山甲體內(nèi)找到了一種新的冠狀病毒，并將其分離出來，在新冠病毒的序列公布后，經(jīng)過比對，我們發(fā)現(xiàn)穿山甲冠狀病毒與新冠病毒的同源性比較高。”童貽剛說，這種病毒被命名為GX_P2V，研究發(fā)現(xiàn)它對人沒有明顯的致病性。

病毒的同源性包括基因組核苷酸序列的同源，也包括蛋白質(zhì)氨基酸序列的同源。在序列比對方面，穿山甲冠狀病毒與新冠病毒在氨基酸序列同源性方面超過90%的相似度。對于藥物篩選來說，蛋白質(zhì)氨基酸序列的同源性越高，意味著病毒生命活動的方式越相近，可以形象地理解為，兩個病毒的“行為方式”非常一致。

這種“行為方式”與新冠病毒極為相似的病毒，能不能替代新冠病毒用于藥物篩選呢?童貽剛敏銳地意識到：如果可以，那么“篩藥”工作將在針對新冠病毒的同時，也保障了實驗的安全性，篩藥工作將走出高安全等級實驗室，走進普通P2實驗室。

為了驗證“替代”的可行性，童貽剛團隊還驗證了新病毒GX_P2V進入細胞是否與新冠病毒使用同一道“門”——“Vero E6細胞是通用的病毒感染用細胞，ACE2是新冠病毒進入細胞的蛋白受體，我們使用小干擾RNA(siRNA)介導的技術(shù)，使得感染用細胞上的ACE2沉默，看看GX_P2V是不是也以ACE2作為細胞受體。”童貽剛介紹，結(jié)果表明，GX_P2V也使用同一個細胞受體。

以上從序列對比、關(guān)鍵蛋白功能的研究和驗證表明，冠狀病毒GX_P2V與新冠病毒高度相似，二者均以ACE2作為感染受體。以低致命性、高同源的冠狀病毒GX_P2V建立的藥篩平臺，可以進行抗新冠病毒有效藥物的篩選。

替代新冠病毒，進行藥物篩選驗證

“替身”究竟能不能替代篩選?在實戰(zhàn)中見真章。

“受到病毒的感染，活細胞會發(fā)生形態(tài)的變化，例如變形、死亡……如果藥物能對病毒產(chǎn)生抑制作用，那么細胞的形態(tài)將不變。”童貽剛說，通過對細胞進行培養(yǎng)，從細胞的外觀形態(tài)可判斷藥物的有效性。

此外通過實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)也可以實時測定在細胞體系中病毒RNA的濃度，如果抑制效果好那么病毒RNA的濃度就低。

為了驗證新模型，研究團隊篩選了2406種臨床批準的藥物，研究它們對GX_P2X感染的Vero E6細胞病變的抑制作用。

“在已經(jīng)獲得臨床批準的2406種藥物中，我們初步確定了幾種藥物的有效性，例如千金藤素、甲氟喹、塞拉菌素等。”童貽剛說，其中千金藤素處理后病毒濃度比未經(jīng)處理組低15393倍。

“相關(guān)藥物篩選出來之后，我們已經(jīng)在新冠病毒上進行了驗證，抗新冠病毒效果被再次確認。”童貽剛說，這些結(jié)果表明，穿山甲冠狀病毒接近新冠病毒，用這種低致病性“替身”模型篩選出來的藥物，可以達到高效篩選抗新冠病毒藥物的效果。

“我們正在和其他很多的團隊合作，篩選他們的一些有潛在抗新冠病毒效果的藥物。”童貽剛介紹，由于無需P3實驗室這樣嚴苛的實驗條件，這一模型正在逐步地推進應(yīng)用。

上述研究工作由童貽剛指導團隊成員范華昊副教授、宋立華教授、安小平高級實驗師、碩士生王立欽、博士生劉文麗、本科生劉振東共同完成。

本報記者 張佳星