La progettazione assistita antivirali proteine può avvertire un'altra pandemia

Bill Gates ritiene che ci sono tre principali minacce per la nostra specie: la guerra nucleare, il cambiamento climatico e la prossima pandemia globale. Parlando a una conferenza a Monaco di baviera, dedicata alla preparazione alla pandemia, Gates ci ha ricordato che «il fatto che una pandemia globale non sia mai successo nella storia recente, non vale la pena di prendere come spunto per qualcosa che non accadrà in futuro».

Se vogliamo essere pronti al peggio, dice Gates, «il primo e più importante di tutto, abbiamo bisogno di costruire un arsenale di nuove armi — vaccini, farmaci e strumenti diagnostici».

Alcuni scienziati di oggi usano il computer proprio per questo scopo.

di fuori del sistema immunitario

Nonostante la disponibilità di vaccinazioni contro l'influenza, l'organizzazione Mondiale della sanità riferisce che l'influenza stagionale è ancora responsabile di milioni di casi gravi di malattia e di circa mezzo milione di morti ogni anno. Part time l'efficacia annuale di vaccinazione antinfluenzale, insieme con un lungo tempo di produzione e di grettezza, dice che sono necessari nuovi metodi di lotta contro l'influenza.

E questo è solo l'influenza stagionale. La pandemia di influenza come l'influenza spagnola del 1918 di nuovo in grado di distruggere decine di milioni di persone per un anno.

Gli Anticorpi, è una parte naturale del sistema immunitario, si trovano sulla parte anteriore della lotta contro il virus. Il lavoro di anticorpi è quello di individuare e fisico risoluzione вторженца tipo di influenza. Anticorpi umani бивалентны, cioè hanno due mani, che possono cogliere il bersaglio.

Sotto il microscopio l'influenza si presenta come una piccola palla di spine. Con l'aiuto di spine sulla superficie penetra nella cellula umana. Strettamente aggrappati a queste punte di una mano, gli anticorpi possono impedire la penetrazione di particelle di influenza nelle cellule. Ma ogni anno l'influenza rapidamente acquisisce mutazioni in proteine sue spine, che porta al fatto che il tenace mani dei nostri anticorpi non riconoscono il virus.

Gli Scienziati hanno da tempo sono alla ricerca di vaccino universale contro l'influenza — che non dovrà ricreare ogni anno. Come regola generale, i tentativi di produrre i suoi includono la creazione non trasmissibili controparti influenze nella speranza che prepareranno il sistema immunitario ad attaccare, quando il vero ceppo di influenza attacca. Nonostante alcuni progressi, gli scienziati non sono ancora riusciti a forzare il sistema immunitario a difendersi da tutti i ceppi di influenza, e la minaccia di una pandemia globale rimane ancora.

software per combattere l'influenza

La progettazione assistita di proteine offre un altro modo. Invece di fare affidamento sul sistema immunitario per la generazione di proteine anticorpi in grado di combattere il virus, una simulazione al computer può consentire di creare rapidamente antivirali proteine, in grado di distruggere il virus mortale.

A differenza del vaccino, questa classe di farmaci sarà possibile adattare per il trattamento dell'infezione attuale o per prevenire il futuro. E poiché questi designer di proteine funzionano indipendentemente dal sistema immunitario, il loro potenziale non dipende dallo stato del sistema immunitario ed è utile per un sistema immunitario debole, che è soggetta a rischio elevato di infezione.

Computer antivirali proteine di lavoro come pure e naturali di proteine nel nostro sistema immunitario. Avendo una superficie che chimici sono complementari agli obiettivi, antivirali proteine possono strettamente aggrapparsi a un particolare virus. Se le proteine correttamente fissato al virus, si può bloccare fisicamente la circolazione del virus, evitando l'insorgere di infezioni.

Lo sviluppo antivirale di proteine sul computer, creare in laboratorio e la successiva introduzione nel corpo, può essere efficacemente digitalizzare parte del sistema immunitario.

Nel 2016 prodotte sul computer proteine hanno dimostrato di essere più efficace di oseltamivir, nel recupero di topi da infezione letale. Una dose di design di proteine, inserito internamente, è stato più efficace di 10 dosi di Tamiflu, un farmaco che è considerato «il più importante» secondo l'OMS per la sua противогриппозного azione. Inoltre, questi computer antigrippoznye proteine hanno protetto i topi da diversi ceppi di influenza. I tentativi di tenere questi risultati promettenti attraverso l'approvazione della FDA è già in corso.

In un articolo recentemente pubblicato su Nature Biotechnology gli scienziati dell'Istituto di design di proteine all'università di Washington è andato oltre e ha dimostrato un nuovo modo per combattere l'influenza: hanno usato una simulazione al computer per creare un nuovo tipo di antivirali proteine con tre tenace con le mani.

Perché tre? Si scopre shell molti virus mortali — influenza, Ebola e HIV — costruire proteine picchi di tre parti simmetriche.

Un farmaco antivirale con tre posizionati correttamente le mani deve essere in grado di catturare ogni parte di ogni proteina spina saldamente il suo collegando. Questo geometrico impresa si trova al di fuori di ciò che è in grado il sistema immunitario di una persona.

a Sinistra: le punte di proteine di spine di molte proteine virali sono costituiti da tre parti simmetriche, una selezionata rosa. A destra: il nuovo трехрукий противогриппозный proteine (blu) associa il picco del virus dell'influenza

La Strategia di design ha funzionato. Migliore трехрукий proteina chiamata Tri-HSB.1C grado di legarsi strettamente con diversi ceppi di influenza. Con l'introduzione di mouse ha anche dato una protezione completa da virus mortale dell'influenza a causa di una piccola perdita di peso. Ora gli scienziati stanno cercando di applicare gli stessi strumenti per Ebola.

Ci vorranno molti anni prima che queste tecnologie saranno approvati per l'uso in esseri umani. Forse, però, dovrà aspettare non è cosìtempo.

Virale diagnosi

Copre una striscia di carta трехруким un combattente con l'influenza e mettendo i campioni di influenza dall'alto, gli stessi scienziati sono stati in grado di rilevare la presenza di virus proteine di superficie anche a concentrazioni molto basse. Questo concetto di controllo possono trasformarsi in un affidabile e conveniente strumento diagnostico per il campo di definizione di diversi virus nella saliva o di sangue. Come test di gravidanza striscia di carta potuto identificare l'influenza. O Ebola. O altro rapidamente diffusa per il mondo pandemia.

In un messaggio del 2015 nel New England Journal of Medicine Bill Gates ha descritto la mancanza di preparazione da parte della comunità internazionale come «global fallimento».

«Forse l'unica buona notizia dopo la tragica epidemia di Ebola sarà che lei ci fornirà una chiamata di risveglio».

Se globale pandemia virale come l'influenza spagnola del 1918 di nuovo verrà, antivirale software può svolgere un ruolo importante e salvare milioni di vite.