تم تحديد عقار جديد محتمل لمكافحة "أنفلونزا الطيور".

على الرغم من استمرار تفشي أنفلونزا الطيور على مستوى العالم، إلا أن مسؤولي الصحة العامة يدركون أن هناك حاجة ماسة إلى أدوية جديدة نظرًا لأن بعض سلالات الفيروس طورت بالفعل مقاومة للأدوية الموجودة.

الآن، قام فريق من العلماء من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو بعزل أكثر من عشرين مركبًا جديدًا واعدًا يمكن استخدامها في المستقبل ضد المرض. وفي بعض الحالات تكون المركبات الجديدة نشطة عند مستويات مساوية أو حتى أعلى من المستويات التي تعمل بها الأدوية الحالية.

يقول رومي أمارو، الكيميائي في جامعة سان دييغو: "بمجرد أن تبدأ هذه السلالات المقاومة في التكاثر، سنكون في مشكلة خطيرة لأنه ليس لدينا أي أدوية فعالة مضادة للفيروسات ضدها". "لذلك، يتعين علينا إعداد شيء ما كنسخة احتياطية - وهذا هو بالضبط سبب عملنا عليه."

لقد تسببت أنفلونزا الطيور في الكثير من القلق لأن البشر ليس لديهم أي حماية مناعية تقريبًا ضد هذا الفيروس. على الرغم من أنه يتم تطوير مركبات اللقاح ضد الفيروس، إلا أن الأمر قد يستغرق ما يصل إلى تسعة أشهر حتى يتم تطوير مركب ضد سلالة جديدة، وقد يظل غير فعال تمامًا إذا تم إنشاء سلالات جديدة خلال تلك الفترة. إذا اكتسب الفيروس القدرة على الانتقال من شخص لآخر (وهو أمر لم يتم إثباته حتى الآن)، فقد تكون النتيجة تفشيًا عالميًا أو وباءً عالميًا.

ويقول ج. أندرو ماكامون، رئيس قسم الكيمياء النظرية في الجامعة: «نظرًا للحاجة الملحة لإيجاد أدوية جديدة ضد هذا الفيروس وسلالاته المختلفة، نأمل أن تساعد نتائجنا في هذا الجهد المشترك». وتستند الدراسة، التي نشرت في مجلة الكيمياء الطبية، إلى عمل سابق كان قادرا على تحديد الحركات، بدقة نانوثانية بينهما، لبروتين يسمى "نورامينيداز 1" (نورامينيداز 1، N1)، وهو ضروري لفيروس أنفلونزا الطيور لنشر العدوى إلى خلايا جديدة.

وللكشف عن حركة البروتينات الشبيهة بالارتعاش، يستخدم العلماء رمزًا ديناميكيًا جزيئيًا يحاكي حركتها بناءً على القوانين الأساسية للفيزياء. إن التعقيد الرياضي للحسابات المطلوبة لهذه المحاكاة مرتفع للغاية لدرجة أن معظم العلماء يستخدمون أجهزة الكمبيوتر العملاقة. في هذه الحالة، قام الباحثون بمعالجة بياناتهم بمساعدة برنامج الديناميكيات الجزيئية المسمى NAMD - والذي تم تطويره في جامعة إلينوي وأجهزة الكمبيوتر العملاقة الموجودة هناك. ظهرت العديد من النتائج المفاجئة عندما شاهد الباحثون البروتين يتجعد ويلتوي مع مرور الوقت. وعلى وجه الخصوص، يبدو أن منطقة واحدة - ما يسمى "الجيب الساخن" - هي منطقة ديناميكية ومرنة للغاية.

يقول الباحث الرئيسي إن طوبولوجيا هذه المنطقة والأحماض الأمينية التي تتكون منها تختلف اختلافًا جوهريًا عن الملاحظة السابقة للباحثين في الصورة الثابتة للبنية البلورية للبروتين. وتقول: "الهياكل البلورية مهمة جدًا". "إنهم يعطوننا صورة حقيقية للبروتين. ومع ذلك، هذه صورة واحدة فقط."

على مدى العقد الماضي توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أنه في بعض الأحيان يمكن أن تكون الهياكل الملونة الناتجة عن دراساتهم البلورية المعتادة محدودة. فبدلاً من الرسم الثابت، تتصرف البروتينات أشبه بسلسلة من الصور المتحركة التي تلتوي وتهتز بانتظام، وهي حقيقة تجعل الرغبة في العثور على مثبط معين أمرًا شاقًا للغاية. إنه مشابه إلى حد ما للموقف الذي يحاول فيه الرامي في لعبة البيسبول ضرب الماسك الذي يقوم بشقلبة في الهواء في وضعه الخاص.

لقد أثبتت عمليات محاكاة الديناميكيات الجزيئية بالفعل أهميتها في تصميم أدوية أخرى، كما يقول ماكامون، وهو أحد الرواد في هذا المجال. على سبيل المثال، تم أيضًا في هذا المختبر تطوير مسار تطوير عقار رالتغرافير، وهو مثبط تمت الموافقة عليه مؤخرًا في الولايات المتحدة ضد مرض الإيدز.

يقول الباحث، أستاذ علم الصيدلة بجامعة سان دييغو: "إن التعامل مع مرونة المستقبلات من خلال محاكاة الديناميكيات الجزيئية يلعب دورًا حاسمًا في فهم آلية عمل هذه العائلة الجديدة من المثبطات". وفي دراستهم الأخيرة، أجرى العلماء "شاشة افتراضية" لما يقرب من 1 مركب تم اختيارهم من مجموعة من الأدوية المضادة للسرطان، باستخدام برنامج كمبيوتر يسمى AutoDock، والذي يتنبأ بكيفية ارتباط المركبات الصغيرة، مثل الأدوية المرشحة، بمستقبل مع بنية مكانية معروفة. كان الهدف هو تحديد أي من المركبات يناسب المنطقة المتخصصة NXNUMX المشتبه فيها. بشكل عام، تعتبر المركبات التي ترتبط بسهولة بالموقع المستهدف هي المرشحة الرائدة للتحسين والتطوير المستقبلي كأدوية. وتمت أيضًا مراجعة خمسة مركبات أخرى معروفة تجريبيًا بأنها مرتبطة بفيروس أنفلونزا الطيور، بما في ذلك الأدوية الموجودة أو تلك التي تخضع حاليًا للتجارب السريرية.

وكانت النتائج مثيرة للغاية، حيث أظهر حوالي 27 مركبًا واعدًا للغاية، وكلها ذات قدرة ربط مساوية أو أكبر من الأدوية الأخرى الموجودة، بما في ذلك تاميفلو وريلينزا. يقول أمارو إن بعضها يبدو مرشحًا رائعًا، لأنه يرتبط بكل من الموقع النشط العادي والموقع النشط الإضافي الذي تم اكتشافه في عمليات المحاكاة الحاسوبية.

يقول الباحث: "الفكرة الرئيسية هي أنه يمكننا إعداد دواء أفضل باستخدام استراتيجية التركيز على عدة مواقع ربط نشطة". "تنبع أهمية البحث من حقيقة أنه تم التخلي عن حوالي نصف هذه المركبات بناءً على التركيب البلوري وحده. ولم يكن من الممكن اكتشاف العديد من هذه المركبات المهمة إلا باستخدام هذه الطريقة المحوسبة." وينتقل البحث الآن إلى المختبر، حيث سيتم اختبار المركبات ضد الفيروس.

وفقا لباحثين من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو