网络科学家确定了40种新药来测试COVID-19

原载于News@Northeastern罗伯特·摩尔·坎达诺萨著

东北大学的研究人员发现了40种新的潜在药物，可以治疗COVID-19。

的发现据东北大学报道复杂网络科学研究中心“，来自一个基于网络科学的感染动力学建模工具——复杂的数学、物理和计算。

该工具集描绘了细胞被导致COVID-19疾病的新型冠状病毒SARS-CoV-2劫持后，人类细胞内蛋白质的行为方式。

“我们已经优先考虑了更多的药物，但我们实际上正在努力推进40种药物，”他说巴拉巴斯罗伯特·格雷·道奇网络科学教授和东北大学物理学特聘教授。

Barabási的团队已经在与哈佛大学的实验生物学家讨论，开始在人类细胞系中测试这些药物。

我们细胞内不同种类蛋白质的相互作用在协调控制我们身体的复杂生化反应中起着关键作用。Barabási说，这就是为什么了解病毒如何传播的最好方法是识别人类细胞内的一整套分子相互作用，以及这些相互作用在蛋白质与细胞内遗传物质相互作用时所形成的网络。

他说:“几乎所有的疾病都是通过细胞网络传播的。”“这种病毒有一种特别快的方式来做到这一点，因为它正在入侵细胞，在这种情况下，它有26种蛋白质，有效地对网络的多个点进行非常快速和有效的扰动。”

该模型由Barabási最初与一组研究人员开发2012年研究其他人类病毒，还预测SARS-CoV-2可能会攻击大脑细胞。报告称，这一发现可能有助于解释这一问题最近的报告早期的COVID-19症状包括嗅觉和味觉的丧失。

新的药物清单增加了其他可能的治疗方法研究人员已经确定了这一点。Barabási的模型确定了其中的几种药物，以及其他没有被考虑的药物。

Barabási说:“我们之所以能这样做，是因为我们没有把自己局限于打击病毒目标蛋白质的药物。”“我们还可以发现针对病毒目标的社区的药物。”

进入人体后，SARS-CoV-2会迅速劫持人体细胞，并将其重组为病毒复制机器。这种病毒依赖于一组突出的蛋白质，所有其他冠状病毒株都以此命名——一组类似于冠状病毒的尖刺。当这些病毒蛋白质附着在健康细胞的蛋白质上时，它们破坏了健康细胞的基本功能，并使其产生数百万个病毒版本。

建立病毒感染模型的第一步是了解SARS-CoV-2攻击哪些蛋白质来劫持人类细胞。研究人员最近报道有332个这样的蛋白质。

Barabási的工具集模拟了冠状病毒针对的332种蛋白质的作用，并预测了这些蛋白质可能在细胞内触发的导致COVID-19症状的其他机制。

该模型关注的是能够对抗病毒的药物，这些药物不仅能在病毒首次针对人类细胞时中和病毒的刺突蛋白，还能破坏人类蛋白质和基因内的其他相互作用。这些治疗方法针对的是病毒在细胞内发挥作用的区域，而不是直接针对病毒，并可能影响SARS-CoV-2繁殖所需蛋白质的编码方式。

Barabási说:“通过简单地确定病毒袭击的社区，我们可以确定在同一社区袭击的潜在药物是什么，因此可能对病毒有效。”

他说，最好的候选药物可能是那些不针对SARS-CoV-2最初攻击的蛋白质，而是在相同的亚细胞附近起作用的药物。

“市场上很少有药物直接针对疾病蛋白本身，”Barabási说。“仅仅知道病毒针对的蛋白质是不足以让我们找到药物的，我们需要非常清楚地了解这些攻击点的网络邻近区域。”

哈佛医学院生物医学信息学助理教授马林卡·齐特尼克(Marinka Zitnik)使用机器学习帮助Barabási的团队梳理了市场上已经上市或临床试验中可能被重新用于治疗COVID-19的药物的可用数据。

哈佛医学院医学理论与实践赫西教授、医学系主席、布里格姆妇女医院的主任医生约瑟夫·洛斯卡尔佐(Joseph Loscalzo)帮助该团队丢弃了可能具有显著毒性或无法通过静脉或口服给药的潜在候选药物。

该团队的进展和更新正在发布在线尽快提供，以帮助全球科学界以极快的速度解决COVID-19危机。Barabási表示，一份包含更多数据和信息的报告将以预印本的形式在线发布，并提交给同行评议的期刊发表。

他说:“我们将在结果出现时立即发布，以便其他人可以立即在这些结果的基础上进行研究。”“在这个领域取得进展是如此迫切的需要，我们不能成为现有学术或商业模式的奴隶。”

传媒查询雷竞技官网app，请与Shannon Nargi联系s.nargi@northeastern.edu或617-373-5718。

最后更新于2022年4月25日