Phát hiện đột phá mở ra hy vọng về loại thuốc tiềm năng chống Omicron và biến thể mới

Nhiều phương pháp điều trị COVID-19 tập trung vào protein đột biến mà virus sử dụng để liên kết với tế bào người. Tuy các phương pháp đó hiện hoạt động tốt trên biến thể ban đầu nhưng không có gì đảm bảo chúng sẽ hiệu quả với những biến thể mới như Omicron.

Lo lắng về điều đó, Giáo sư Juan de Pablo ở trường Kỹ thuật phân tử Pritzker, thuộc Đại học Chicago (Mỹ) và các cộng sự đã sử dụng các mô phỏng tính toán nâng cao để kiểm tra loại protein khác có vai trò quan trọng đối với sự nhân lên của virus và tương đối nhất quán giữa các chủng virus corona khác nhau.

Loại protein này được gọi là Nsp13, nằm trong enzyme helicase, có vai trò chính trong cách virus nhân lên. Thông qua nghiên cứu này, các nhà khoa học cũng phát hiện ra 3 hợp chất khác nhau có khả năng liên kết với Nsp13 và ức chế sự nhân lên của virus.

“Chúng ta hiện chỉ có một phương pháp điều trị COVID-19, khi virus đột biến, chúng ta cần hướng tới các yếu tố khác ngoài protein đột biến. Công trình nghiên cứu của chúng tôi phát hiện cách các phân tử nhỏ có thể điều chỉnh trạng thái của một mục tiêu hấp dẫn trong quá trình nhân lên của virus. Đây là ứng cử viên tiềm năng cho việc điều trị COVID-19”, Giáo sư Juan de Pablo cho hay.

Trong 2 năm qua, Giáo sư Juan de Pablo và các cộng sự đã sử dụng các mô phỏng tính toán tiên tiến để nghiên cứu các protein cho phép nCoV tái tạo hoặc lây nhiễm trong tế bào vật chủ. Các mô phỏng đòi hỏi nhiều tháng tính toán khắt khe với thuật toán chính xác nhất, cuối cùng đã cho thấy cách thức hoạt động ủa nCoV ở cấp độ phân tử.

Khi kiểm tra protein Nsp13, các chuyên gia nhận thấy protein này sẽ tháo xoắn DNA sợi đôi thành 2 sợi đơn – một bước quan trọng trong quá trình sao chép. Họ đã biết đến vai trò thài xoắn DNA của protein Nsp13 từ trước nhưng tác động của nó với mức độ phức tạp trong quá trình nCoV sao chép vẫn còn là một ẩn số.

Các mô phỏng đã chỉ ra cách nhiều miền thụ thể trong protein giao tiếp với nhau và hoạt động phối hợp để thúc đẩy quá trình tháo xoắn. Bên cạnh đó, thời điểm một phân tử bên ngoài liên kết với các vị trí nhất định của protein, nó sẽ phá vỡ mạng lưới liên lạc này. Điều này đồng nghĩa với việc protein không thể tháo xoắn DNA hiệu quả, virus sẽ khó nhân bản hơn.

Một số hợp chất đã được báo cáo là có khả năng ức chế Nsp13. Các nhà nghiên cứu đã chọn ra 3 hơp chất gồm bananin, SSYA10-001 và chromone-4c để kiểm tra. Kết quả cho thấy cả 3 hợp chất này đều ức chế Nsp13 một cách hiệu quả thông qua việc liên kết vào các vị trí nhất định và phá vỡ mạng lưới liên lạc. Hiện, Giáo sư Juan de Pable cùng các cộng sự đang tích cực thử nghiệm để kiểm tra phát hiện này trong phòng thí nghiệm.

Trước đây, thông qua phân tích tính toán, nhóm chuyên tra tại Đại học Chicago đã phát hiện cách mà thuốc Ebselen liên kết với protease của virus (MPro). Trong một nghiên cứu khác, nhóm chuyên gia cũng phát hiện cách thuốc kháng virus Remdesivir liên kết và can thiệp vào quá trình nhân lên của virus. Một công trình khác do nhóm chuyên gia thực hiện lại chỉ ra cách luteolin ức chế khả năng sao chép của virus.

Thậm chí, các chuyên gia đã sử dụng thông tin từ các mô phỏng của họ để tạo ra một loại thuốc điều trị COVID-19 mới. Họ hy vọng có thể công bố loại thuốc này trong vài tháng tới.

Giáo sư Juan de Pablo nói: “Chúng tôi tiếp tục xem xét các loại thuốc ảnh hưởng tới các phần khác nhau của virus, các protein khác nhau, sau đó sử dụng dữ liệu thử nghiệm để xác nhận hiệu quả của chúng. Hiện chúng tôi đã có một số ứng cử viên và các loại thuốc mới thiết kế của chúng tôi có thể thay đổi việc điều trị COVID-19 cũng như biến thể virus mới trong tương lai”.