SARS-CoV-2, coronavirus gây ra đại dịch COVID-19 toàn cầu, sử dụng một loại protein, được gọi là polymerase để sao chép bộ gen virus trong tế bào người bị nhiễm bệnh.
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.
Năm 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 virut khác như
HIV / AIDS, cytomegalovirus và viêm gan B. Công trình Nghiên cứu mới được công
bố ngày 18.06.2020, trên tạp chí Nghiên cứu chống vi-rút (Antiviral Research).
Nhóm nghiên cứu Đại học Columbia giải thích, 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 gen của cả virut viêm gan C và
coronavirus.
Dẫn đầu nhóm nghiên cứu này là nhà khoa học Jingyue Ju, Giáo
sư Samuel Ruben-Peter G. Viele thuộc Columbia Engineering , giáo sư kỹ thuật
hóa học và dược lý, giám đốc Trung tâm Công nghệ gen & Kỹ thuật phân tử
sinh học tại Đại học Columbia, sau đó nhóm Columbia 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 bốn
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 được thử nghiệm, sáu phân tử
chấm dứt ngay lập tức phản ứng polymerase, hai phân tử chấm dứt các phản ưng polymerase
chậm và ba không chấm dứt được phản ứng polymerase.
Tiền chất thuốc prodrug của năm 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.
"Trong nỗ lực giúp giải quyết tình trạng khẩn cấp toàn
cầu này, chúng tôi rất hy vọng rằng các đặc điểm cấu trúc và hóa học của các
phân tử mà chúng tôi phát hiện được, những hoạt động ức chế của phân tử đối với
polymerase SARS-CoV-2, có thể là một hướng để thiết kế và tổng hợp các hợp chất
mới, phát triển phương pháp trị liệu COVID-19," giáo sư Ju cho biết.