自2019年底出现以来，SARS-CoV-2病毒已经在全球造成了疾病和死亡。研究人员和科学家一直在寻找治疗COVID-19的多种解决方案，包括重新利用已批准的药物。一种被称为Ebselen的已有药物有望成为一种可能的治疗选择。
芝加哥大学普利兹克分子工程学院的一组研究人员使用最先进的计算机模拟技术来解释Ebselen是如何对抗病毒的。他们的研究结果发表在8月8日发表的一篇论文中，这一发现可能有助于为提高Ebselen的有效性提供新的途径，同时也为其他药物的开发提供了思路。发表在《科学进展》杂志上。
Mpro与Ebselen
今年2月初，由于担心疫情的迅速发展，罗布森教授(Prof。胡安·德·巴勃罗和他的团队开始利用他们的分子建模技术来帮助寻找一种治疗这种疾病的方法。他们不是唯一的。世界各地的其他组织开始使用超级计算机快速筛选数千种现有化合物，以用于对抗SARS-CoV-2病毒。
分子工程的Liew家族教授de Pablo解释说:“由于在高通量筛选中考虑了大量的化合物，这些计算必须进行一些简化，然后必须使用实验和更精细的计算来评估结果。”
研究人员首先专注于寻找病毒的弱点。他们选择了Mpro，这是一种在病毒生命周期中发挥核心作用的关键酶。它促进了病毒在宿主细胞内转录RNA和复制基因组的能力。
一种有望成为对抗Mpro武器的药物是Ebselen。Ebselen是一种具有抗病毒和消炎特性的化合物，已经被用于治疗多种疾病，包括双相情感障碍和听力丧失。临床试验已经对其用于人体的安全性进行了评估。
它是如何工作的
德·巴勃罗和他的学生着手开发这种酶和药物的详细模型。利用这些模型和复杂的超级计算机模拟，他们发现小的Ebselen分子能够以两种不同的方式干扰Mpro的活性。
Mpro的工作原理是切割特定的病毒片段，这样病毒就可以复制自己;Ebselen不仅与一个位点结合，而且至少与两个位点结合，阻止Mpro工作。
这一发现尤其重要，因为它帮助解释了Ebselen作为一种新用途药物的潜在功效，并揭示了该病毒之前未知的新弱点，这可能有助于开发针对COVID-19的新治疗策略。
通过夜以继日的工作，该团队仅用了两个多月就完成了他们的工作，并在4月份将他们的手稿提交给了公开的研究档案，供其他人参考。
药物开发潜力
研究小组发现了两个结合位点，这对Ebselen成为候选药物很有希望，并将进一步用于新的Mpro抑制剂和COVID-19治疗的设计和开发。尽管受到这些发现的鼓舞，德巴勃罗和他的学生很快指出还有很多工作要做。
de Pablo说:“主要蛋白酶是病毒中许多蛋白质中的一种，现有的药物可以针对这些蛋白质进行改造，还有数千种化合物需要考虑。”“我们正在系统地研究与病毒功能有关的每一种蛋白质，并研究它们的弱点以及它们对各种药物的反应。同样重要的是要认识到我们所有的预测都是用模型做出的，它们的有效性必须在实验和临床研究中进行评估。这项工作必然会涉及到世界各地许多其他研究小组的贡献。”
de Pablo和他的团队将很快发布一份关于病毒RBD/ACE2复合物的全面研究报告，以及另一种有望干扰病毒与细胞结合的药物。
该论文的第一作者是普利兹克分子工程研究员Cintia A. Menendez;其他合著者有Fabian Bylehn, Gustavo R. Perez-Lemus和Walter Alvarado。
引文:“Ebselen与SARS-CoV-2主要蛋白酶结合活性的分子特性。”科学的进步,8月。14日,2020年。
资助:这项研究使用的设备、模型和算法由国家科学基金会、能源部和国防部提供支持。
——改编自温迪·贝德威尔·威尔逊的一个故事，该故事首次发表在普利兹克分子工程学院的网站上。