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J Nat Prod:天然产物具有对抗致病病毒的潜力
来源:     时间 : 2021-01-11

美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所和加州大学圣地亚哥分校斯卡格斯药学与制药科学学院的研究人员破解了过去引起地方性和全球性大流行的三类病毒的基因组和生活史特征,并鉴定出具有破坏这些病毒传播潜力的天然产物,即自然产生的化合物。

在一篇近期发表在Journal of Natural Products期刊上的标题为“Natural Products with Potential to Treat RNA Virus Pathogens Including SARS-CoV-2”的综述文章中,海洋化学家Mitchell Christy、Yoshinori Uekusa和William Gerwick以及免疫学家Lena Gerwick描述了三类RNA病毒的基本生物学特性,以及它们如何感染人类细胞。这些病毒使用RNA而不是DNA来储存它们的遗传信息,这一特性有助于它们快速进化。然后,该团队描述了已被证明具有抑制它们的天然产物,并强调了可能的治疗策略。


以SARS-CoV-1/2和MERS-CoV病毒为代表的冠状病毒生命周期,图片来自Jennifer Matthews。

Christy说,“我们希望评估导致这些致命疫情爆发的病毒,并找出它们的弱点。我们考虑了它们的相似性,并揭示了靶向它们的复制和传播的潜在策略。我们发现,天然产物是一种有价值的抑制剂来源,可以作为靶向攻击这些病毒的新药物开发活动的基础。”

该研究团队来自加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的海洋生物技术与生物医学中心(CMBB),该中心收集和分析在海洋环境中发现的化合物,以寻找作为抗生素、抗癌药物和其他具有医疗效益的产物的潜在功效。一种名为Marizomib的药物在2020年早些时候进入临床试验的最后阶段,作为一种潜在的脑癌治疗方法。这种药物来自于CMBB研究人员1990年最初在海底沉积物中收集到的一种海洋细菌属。

这些研究人员介绍了冠状病毒科、黄病毒科和丝状病毒科这三大病毒家族的病毒结构概述。在这些家族中,有导致COVID-19、登革热、西尼罗河脑炎、寨卡、埃博拉和马尔堡病疫情的病毒。该团队随后鉴定出由海洋和陆地生物产生的化合物,这些化合物具有一定程度的抵抗这些病毒的活性。人们认为,这些化合物的分子结构使它们有可能成为病毒抑制剂,阻止病毒侵入健康的人体细胞,或者阻止它们复制。这些研究人员表示,这篇综述文章的目标是在新的大流行病出现时改善药物开发的过程,以便在面对新的威胁时能够加速遏制疾病传播。

这篇综述文章总结道,“当未来的大流行病发生时,我们应该建立必要的基础设施,以便更快速地开发治疗方法,这是常识。一种这样的建议是构建和维护具有抗病毒、抗菌或抗寄生虫活性的物质的国际化合物文库。”

为了实现这一目标,该团队意识到,需要达成国际协议来解决知识产权问题、研究人员的权利和责任以及其他复杂的问题。

该团队表示,虽然针对SARS-CoV-2感染的疫苗开发已经取得了显著进展,但对于控制未接种疫苗的个体的COVID-19感染,或者在疫苗的疗效随着时间的推移而降低的情况下,也亟需有效的抗病毒药物。虽然已经研究了几种候选的抗病毒分子用于临床,如瑞德西韦、洛匹那韦-利托那韦、羟氯喹和I型干扰素,但是它们在大规模临床试验中都显示出有限的疗效或没有疗效。有效的抗病毒药物仍亟待发现和开发。