במסע לפיתוח תרופות אנטי-ויראליות חדשות עבור COVID-19 ומחלות אחרות, שיתוף פעולה שהובל על ידי מדענים במכון Wertheim UF Scripps זיהה תרופה חדשה פוטנציאלית נגד הנגיף הגורם ל- COVID-19.
בתהליך, הצוות המציא פלטפורמה חדשה ועוצמתית למציאת תרופות להילחם בסוגים רבים של מחלות זיהומיות.
כותב ב כתב העת של החברה הכימית האמריקאיתבמאמר מקוון שפורסם ביום שני, 6 באוקטובר 2025, אמרו המדענים כי הם החלו בחיפוש אחר "כיסים סמים" במבנים היציבים של חומר גנטי ויראלי. בדומה לחורי מפתחות, כיסים אלה מציעים מרחבים מבטיחים להתערב בתרופה מדויקת. לאחר מכן השתמש הצוות כימיה שיטתית, חישובית ורובוטית שיטות גילוי תרופות כדי למצוא ולתרכובות מושלמות המסוגלות לתפקד כמו המפתחות.
התרכובת המעודנת והמותאמת שלהם, שכונה תרכובת 6, הובילה חלבונים ויראליים של SARS-COV-2 לתקלות שגויה, תקלה ובסופו של דבר, להיהרס ולהסיר על ידי תאים, בבדיקות מעבדה. ראוי לציין כי עבודתם עשויה להועיל למחלות ויראליות אחרות, אמר מתיו ד. דיסני, דוקטורט, פרופסור המכון ויו"ר המחלקה לכימיה במכון הרברט ורטרים UF סקריפס לחדשנות וטכנולוגיה ביו -רפואית.
"השיטה שפיתחנו יכולה להיות מיושמת על כל מספר של וירוסים מבוססי RNA המנעלים את החברה ויש להם אפשרויות טיפול מוגבלות, כולל שפעת, נורובירוס, מרס, מרבורג, אבולה, זיקה ועוד", אמר דיסני. "כבר התחלנו לעבוד על כמה כאלה."
משתפי הפעולה של דיסני כללו את ארנאב צ'טרג'י, דוקטורט, סגן נשיא בכיר לכימיה רפואית במכון סקגס-קליבר לתרופות חדשניות, בלג'ולה, קליפורניה, וסומיט צ'נדה, Ph.D. ארון.
פלטפורמה זו מייצגת דרך טרנספורמטיבית לחשוב על גילוי תרופות. זה נתן לנו מפת דרכים לא רק לתכנן אנטי-ויראלים עבור נגיפים קורונאביים, אלא להרחיב במהירות אסטרטגיה זו ליעדי RNA בעלי עדיפות גבוהה על ידי מחלות זיהומיות ומעבר לה. "
ארנאב צ'טרג'י, דוקטורט, סגן נשיא בכיר לכימיה רפואית במכון סקאגס-קליבר לתרופות חדשניות
המחברים המשותפים היו סנדרה קובאצ'קה, דוקטורט, ואמירהוסין טגחבי, דוקטורט, ממכון Wertheim UF Scripps, וג'ילי וואנג, סטודנטית לתואר שני במעבדה של דיסני.
נגיף SARS-Cov-2 הוא כה זעיר, שיידרש 1,000 מהם מרופדים מקצה לקצה כדי להשוות לרוחב שיער אנושי טיפוסי. ובכל זאת, הגנום דמוי המיתרים שלו אורז הוראות המניפות תאים נגועים לייצור 27 חלבונים.
אחד מהם, מנגנון הנקרא אלמנט להעברת מסגרות, מאפשר שימוש יעיל בנדל"ן הוויראלי ההדוק. Frameshifter נראה כמו מנוף ומתפקד כמו מצמד של מנוע או לריילר אופניים בן 10 הילוכים. זה גורם למכונות בניית החלבון של התא להשהות תוך קריאת הגנום של הנגיף. לאחר מכן הוא מאלץ את המכונות להעביר את נקודת ההתחלה של בניית החלבון שלהן, ובכך מכוון את התא להרכיב חלבון חדש לגמרי לשכפול ויראלי.
דיסני טען כי אלמנט מסגרות זה, שנשמר על פני הגרסאות הרבות של SARS-COV-2, ישמש כמטרה אידיאלית לתרופה ממוקדת RNA.
עד לאחרונה, מבני RNA נתפסו על ידי המדענים כיעדי תרופות מאתגרים במיוחד. הקבוצה של דיסני התמקדה זה מכבר במציאת מבני RNA הניתנים לסמים בקלות, כמו גם טכנולוגיות וספריות מורכבות כדי להשיג מטרה זו, מה שמאפשר להם להתקדם במהירות.
במאמר החדש, הצוות של דיסני השתמש בגישות חישוביות וניסיוניות כאחד כדי למצוא את הבדיקות הכימיות הנכונות שיאפשרו לצוות למפות את הכיסים והמוטציות המחייבות של אלמנט מסגרת. שיטות אלה כללו דיסני אחד שהומצא הנקרא Chem-Clip, או קישור צולב כימי ובידוד על ידי נפיחה, מועיל למיפוי כיסים המחייבים תרופות.
ניתוח וניסויים נוספים חשפו כי תרכובת ידועה, mirafloxacin, הפריעה להרכבה של יסוד Frameshift, אם כי לא בצורה אופטימלית. תגלית מורכבת של תפוקה גבוהה רובוטית חשפה שמונה פיגומים כימיים קשורים שיכולים להיקשר למבנים הממופים בצורה דומה. הפעילות האנטי-ויראלית שלהם אושרה באמצעות ניסויים בתאים חיים שנדבקו ב- SARS-COV-2. הם מצאו כי לתרכובת 6 הייתה ההשפעה האופטימלית. קדימה, הצוות מפתח אסטרטגיות להגברת העוצמה והיעילות של מתחם 6.
דיסני אמר כי הצוות הראה כי המומחיות והטכנולוגיות של מיזוג שיטתית, כך הוא שהצוות הראה כיצד מיזוג מומחיות וטכנולוגיות ייצרו באופן שיטתי דרך חדשה ועוצמתית לתקוף מחלות ויראליות שיש להן RNA כבסיס הגנטי שלהם.
"אסטרטגיה זו מציעה דרך מכוונת ובלתי משוחדת לתכנן תרופות נגד מולקולות קטנות של RNA," אמר דיסני, שמנחה את מרכז המצוינות של המכון, RNA: מביולוגיה לגילוי תרופות. "על ידי קישור מומחיות ביולוגיה מבנית עמוקה עם יכולות גילוי תרופות, אנו מאיצים את הדרך מביולוגיה בסיסית של RNA לתרופות פוטנציאליות."
צ'נדה, שצוותו ערך את הבדיקות מבוססות התא, אמר כי פרויקט זה הדגים גם את העבודה המהירה והשיפעה גבוהה שהושגה רק בשלוש השנים הראשונות של מרכזי גילוי התרופות האנטי-ויראליות של NIH עבור פתוגנים של תוכנית דאגה למגייה, או AVIDD בקיצור.
"יצירה זו ממחישה בדיוק את מה שאוויד נועד לעשות – לדחוף קדימה אסטרטגיות חדשניות המרחיבות את הארסנל האנטי -ויראלי", אמרה צ'נדה. "על ידי מראה כי ניתן למקד את ה- RNA באופן שיטתי באמצעות מולקולות דמויות תרופות, הצוות פתח דלתות לתרופות נגד וירוסים רבים, ולא רק SARS-COV-2."
