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幾乎能治療任何病毒感染的新藥物

絕大多數的細菌感染能以盤尼西林這樣的抗生素進行治療,那在數十年前發現。然而,這樣的藥物在對抗病毒感染上卻無用武之地。病毒感染包括流感、普通感冒以及致命的出血熱,如 Ebola。

現在,在一項能夠轉變如何治療病毒感染的新發明中,位於 MIT Lincoln 實驗室的一個研究團隊設計出一種藥物,那能確認已受任何類型病毒感染的細胞,並殺死那些細胞以終止感染。

在一篇發表於 7/27 PLoS One 期刊的論文中,研究者以 15 種病毒來檢驗他們的藥物,並發現能有效對抗所有病毒 — 包括引發普通感冒的鼻病毒(rhinoviruses)、H1N1 流感、一種胃部病毒、一種小兒麻痺病毒、登革熱以及數種其他類型的出血熱。

該藥是以某種 RNA 為目標,那只有受病毒感染的細胞才會產生。"理論上,那能對抗所有病毒," Todd Rider 表示,Lincoln 實驗室化學、生物與奈米技術小組的資深正職科學家,他發明這項新技術。

因為此技術如此之「廣效」,它也有用來對抗新病毒爆發的潛力,例如 2003 年的 SARS 爆發,Rider 說。

其他研究團隊成員是 Lincoln Lab 正職成員 Scott Wick, Christina Zook, Tara Boettcher, Jennifer Pancoast 以及 Benjamin Zusman。

難得的抗病毒藥物

Rider 大約在 11 年前發明 CANARY(Cellular Analysis and Notification of Antigen Risks and Yields,加那利,一種能迅速確認病原體的生物感應器)之後開始有試著開發廣效性抗病毒療法的構想。"如果你在環境中偵測到某種致病細菌,這裡或許有種抗生素能用來治療某些暴露在那種病菌的人,不過我領悟到,對於病毒,這裡有的治療方法少的可憐," 他說。

這裡有一些藥物能對抗特定病毒,例如用來控制 HIV 感染的蛋白酶抑制劑,不過在數量上那相對稀少,而且易受到病毒抗性(viral resistance)的影響。

Rider 從他的治療性藥劑,稱為 DRACOs(Double-stranded RNA Activated Caspase Oligomerizers,雙股 RNA 活化半胱胺酸蛋白酶寡聚體,來自肝細胞自己的防禦系統)取得靈感。

當病毒感染一細胞,它們將其細胞機器據為己用 — 即創造出更多病毒的副本。在這個過程中,病毒創造出一長串的雙股 RNA(dsRNA,譯註:RNA 通常是單股),那在人類或其他動物細胞中找不到。

身為對抗病毒感染之天然防禦機制的一部分,人類細胞有種蛋白質能夠拴住 dsRNA,引起一連串反應,防止病毒複製自己。然而,許多病毒能藉由封鎖接下來要進行的幾個步驟之一,從而智取該系統。Rider 有了一個點子,要將 dsRNA 結合蛋白與另一種誘使細胞經歷自毀作用(apoptosis,細胞凋零,程式化的細胞自殺)的蛋白質結合,然後,譬如說,當某個細胞確定正朝著癌化之路邁進時啟動。因此,當 DRACO 的某一端與 dsRNA 結合時,它會發訊給另一端的 DRACO 以啟動細胞自殺。

結合這二種元素是一個「很棒的點子」而且是一種非常新穎的方法,Karla Kirkegaard 表示,史丹佛大學的微生物學與免疫學教授。"病毒善於在我們對抗它的方法上發展出抗性,不過在此例中,它要想出一條簡單的抗藥路徑則很難," 她說。

每個 DRACO 亦包含一種取自於天然蛋白的「遞送標籤(delivery tag)」,那允許它能夠穿越細胞膜並進入任何人類或動物細胞。然而,如果沒看見dsRNA,DRACO 將無害地離開細胞。

在此研究中,絕大部分的測試報告都是在實驗室培養的人類與動物細胞中完成,不過研究者也在感染 H1N1 流感病毒的老鼠身上進行試驗。當老鼠以 DRACO 治療後,牠們完全從感染中恢復。這些測試亦證明,DRACO 本身對老鼠無毒。研究者目前正以老鼠試驗 DRACO 對抗更多病毒,而且開始取得有希望的結果。Rider 表示,他希望能授權此技術在更大型的動物身上進行試驗,最終當然是人類臨床試驗。

※ 不過此法使用不當,有可能會造成體內細胞大量死亡。

* Broad-Spectrum Antiviral Therapeutics
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0022572

Todd H. Rider, Christina E. Zook, Tara L. Boettcher,
Scott T. Wick, Jennifer S. Pancoast, Benjamin D. Zusman
PLoS ONE 6(7): e22572.
doi: 10.1371/journal.pone.0022572

資料來源:New drug could cure nearly any viral infection (By Anne Trafton, August 10, 2011)

本文原發表於作者網誌Only Perception

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