研究人員發現治療豬病毒的新潛力,有望攻克豬病毒

康涅狄格大學(UConn)的研究人員發現了一種新型小分子,可用於開發一種針對豬的嚴重且花費巨大疾病的預防性治療方法。

豬繁殖與呼吸綜合徵病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,以下簡稱PRRSV)在美國每年造成的損失估計達12億美元。在歐洲,估計每年的損失爲15億歐元。該病毒會導致仔豬患呼吸道疾病,母豬流產或產死胎。

目前尚無針對豬繁殖與呼吸綜合徵病毒(PRRSV)的有效疫苗或治療方法。一些科學家正在研究轉基因豬以阻斷病毒感染,但這一策略要產生明顯的影響需要數十年時間。

來自農業、健康與自然資源學院(CAHNR)的研究人員發現了一種小分子,它能夠成功破壞病毒的繁殖機制以及逃避宿主生物免疫系統的機制。

他們在《病毒學雜誌》(Journal of Virology)上發表了這些研究成果。這篇論文的第一作者是來自CAHNR的朱佳琦。

康涅狄格大學(UConn)的合作者有動物科學教授田秀春(Xiuchun 'Cindy' Tian)、病理生物學與獸醫學教授安東尼奧·加門迪亞(Antonio Garmendia)、病理生物學與獸醫學副教授尼哈·米什拉(Neha Mishra)和藥學教授凱爾·哈登(Kyle Hadden)。

這項工作是康涅狄格大學與中國西北農林科技大學(Northwest A&F University)的合作項目,康涅狄格大學前副教授唐勇(Young Tang)目前在該校任教。

研究人員首先利用人工智能對一批小分子進行篩選,以確定哪些小分子可能是合適的候選對象。該算法將研究人員想要針對的病毒蛋白結構與這些小分子的結構進行了比較。

然後,他們把結果範圍縮小到了一種既能抑制病毒又不會產生毒性作用的化學物質。

研究人員將目標鎖定在一種名爲NendoU的蛋白質上。這種蛋白質高度保守,這意味着當病毒發生變異時,這種蛋白質很可能保持不變,因爲它在病毒的繁殖能力中起着至關重要的作用。

研究人員發現,經這種小分子處理過的細胞中的病毒顆粒數量比未經處理的對照組少1000倍以上。

田(音譯)說:“基本上,病毒進入未處理的細胞後,會利用細胞機制進行擴增並製造更多病毒。所以,如果你拿這種特殊的化學物質來處理細胞,與未處理的細胞相比,病毒數量將減少1000倍。”

NendoU在其他緊密相關的病毒裡也很常見。

“我們認爲這種化學物質對這個病毒目中的其他病毒可能也有效,”朱說。“所以,我們在另一種名爲雞傳染性支氣管炎病毒的病毒上進行了測試,測試效果也非常好。”

新冠病毒(COVID - 19)與豬繁殖與呼吸綜合徵病毒(PRRSV)屬於同一個病毒家族。這意味着,儘管豬繁殖與呼吸綜合徵病毒對人類健康沒有風險,但這項研究可能對人類抗病毒藥物的開發有應用價值。

這些發現基於該團隊之前的工作,在之前的工作中,他們與科技型製藥公司Atomwise公司合作,發現了一種不同的化學物質,這種化學物質會破壞病毒進入宿主細胞的能力。

“通過阻斷病毒進入細胞的通道並抑制那些已經進入細胞的病毒,我們將來可以將這兩種小分子(藥物)結合起來,從而有可能在疾病控制方面產生更強大的協同效應,”田(音譯)說。

研究人員正在與康涅狄格大學(UConn)的技術商業化服務部門(TCS)合作,以推動這項技術的開發進程和商業化。他們早早地就與TCS開展合作,保護了自己的知識產權,並制定了戰略性的商業化計劃。

作爲這些努力的一部分,TCS促成了與世界十大動物保健公司中的五家以及其他多個對該技術感興趣的組織的一對一會議。

TCS的行業聯絡人安娜·菲丹採夫(Ana Fidantsef)說:“我們得到了行業極大的興趣(關注),反饋非常有幫助,爲技術的發展道路奠定了基礎。”

“我們希望這些互動將促成合作,這將對生豬市場和行業大有裨益。”