Phát triển các phân tử ngăn chặn khả năng lây nhiễm của SARS-CoV-2

Chặn phản ứng polymerase sẽ ngăn chặn sự phát triển của coronavirus, hệ thống miễn dịch của vật chủ (người nhiễm bệnh) sẽ nhanh chóng diệt trừ virus.

Các nhà nghiên cứu tại Columbia Engineering thuộc Trường Đại học Columbia và Đại học Wisconsin-Madison đã thu thập một thư viện những phân tử dập tắt được phản ứng polymerase SARS-CoV-2. Đây là một kết quả then chốt nhằm xác định tiềm năng của những phân tử này như các hợp chất trọng tâm, sẽ được điều chỉnh thêm để phát triển trị liệu Covid-19.

5 trong số những phân tử này đã được FDA (Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Thuốc Mỹ) phê chuẩn sử dụng điều trị các bệnh nhiễm virus khác như HIV/AIDS, cytomegalovirus và viêm gan B. Công trình Nghiên cứu mới được công bố ngày 18/6/2020 trên Tạp chí Nghiên cứu chống virus (Antiviral Research).

Theo nhóm nghiên cứu Đại học Columbia, hoạt tính triphosphate của thuốc viêm gan C Sofosbuvir và dẫn xuất của thuốc có thể đóng vai trò là chất ức chế tiềm năng đối với SARS-CoV-2 khi tiến hành phân tích những đặc tính phân tử và điều kiện sao chép gene của cả virus viêm gan C và coronavirus.

Dẫn đầu nhóm nghiên cứu này là nhà khoa học Jingyue Ju, GS Samuel Ruben-Peter G. Viele thuộc Columbia Engineering, giáo sư kỹ thuật hóa học và dược lý, Giám đốc Trung tâm Công nghệ gene & Kỹ thuật phân tử sinh học tại Đại học Columbia. Nhóm Columbia đã hợp tác với Robert N. Kirchdoerfer, trợ lý giáo sư sinh hóa và là chuyên gia nghiên cứu về polymerase coronavirus tại Viện Virus học phân tử và Khoa hóa sinh thuộc Đại học Wisconsin-Madison.

Trong hàng loạt các thí nghiệm trước đó, được thực hiện để kiểm tra những thuộc tính của polymerase coronavirus gây ra dịch SARS, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng triphosphate của thuốc sofosbuvir có thể ngăn chặn phản ứng polymerase của virus.

Nhóm các nhà khoa học đã chứng minh được, sofosbuvir và 4 chất nucleotide tương tự khác (dạng triphosphate hoạt tính của các chất ức chế HIV Alovudine, Ziovudine, Tenofovir alafenamide và Emtricitabine) cũng ngăn chặn polymerase SARS-CoV-2 ở những mức độ khác nhau.

Sử dụng những phân tích sâu các phân tử thu được trong quá trình nghiên cứu, nhóm các nhà khoa học đưa ra phương pháp lựa chọn 11 phân tử nucleotide với những tính năng cấu trúc và đặc trưng hóa học tương tự làm chất ức chế tiềm năng đối với các polymerase của SARS-CoV và SARS-CoV-2.

Khi thử nghiệm tất cả 11 phân tử, 6 phân tử chấm dứt ngay lập tức phản ứng polymerase, 2 phân tử chấm dứt các phản ứng polymerase chậm và 3 không chấm dứt được phản ứng polymerase.

Tiền chất thuốc prodrug của 5 trong số các chất nucleotide tương tự này (Cidofovir, Abacavir, Valganciclovir/Ganciclovir, Stavudine và Entecavir), ngăn chặn phản ứng polymerase SARS-CoV-2 đã được FDA phê chuẩn để điều trị các bệnh nhiễm trùng khác.

Nếu khả năng của thuốc ức chế được sự nhân bản của virus trong nuôi cấy tế bào được chứng minh trong các nghiên cứu tương lai, các phân tử ứng viên và các biến thể có thể sử dụng để phát triển những liệu pháp chữa trị Covid-19 tiềm năng.