Contrôler les infections Corona à l'aide d'ordinateurs

Le contrôle des infections à coronavirus est essentiellement le problème de la serrure et de la clé. Seule la bonne clé peut ouvrir ou verrouiller le casier de porte. Coronavirus plusieurs protéines de pointe à sa surface que nous pouvons considérer comme des verrous. Un produit chimique approprié qui peut se lier à la protéine de pointe peut lier les protéines de liaison aux récepteurs sur les cellules et inactiver le virus en arrêtant la pénétration qui déclencherait l'infection.

Nous avons tous vu les images du virus SARS-CoV-2 qui cause le Coronavirus (Covid 19). Les chercheurs travaillent à développer des thérapies par anticorps monoclonaux pour combattre le virus. Les anticorps contre le coronavirus sont de telles clés qui se lient étroitement aux protéines de pointe et empêchent le virus de se lier aux cellules. Plusieurs entreprises développent des vaccins capables de produire des anticorps spécifiques contre le virus. Certains des vaccins sont des molécules volumineuses et sensibles nécessitant une réfrigération et ont également une courte durée de conservation, ce qui les rend difficiles à utiliser pour des essais à grande échelle sur de longues périodes. Au lieu de la vaccination, on peut délivrer des anticorps pré-générés (passifs) (REGENERON®) aux personnes infectées.

Des chercheurs dirigés par le Dr David Baker de l'Université de Washington ont entrepris de concevoir des «miniprotéines» synthétiques qui se lient étroitement à la protéine de pointe du coronavirus. Leur étude a été financée en partie par l'Institut national des sciences médicales générales (NIGMS) du NIH et l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID). Les découvertes sont parues dans Nouvelles de la Science Septembre 9, 2020.

L'équipe a utilisé deux stratégies pour créer les miniprotéines antivirales. Premièrement, ils ont incorporé un segment du récepteur ACE2 dans les petites protéines. Les chercheurs ont utilisé un outil de conception de protéines qu'ils ont développé appelé Rosetta blueprint builder. Cette technologie leur a permis de créer des protéines sur mesure et de prédire comment elles se lieraient au récepteur. C'est comme aller chez un « serrurier » (protéine du récepteur ACE2) et commander une clé qui verrouillerait le verrou du coronavirus (protéine de pointe).

La deuxième approche consistait à concevoir des miniprotéines à partir de zéro, ce qui permettait un plus grand éventail de possibilités. À l'aide d'une grande bibliothèque de miniprotéines, ils ont identifié des conceptions qui pourraient potentiellement se lier à une partie clé du pic de coronavirus appelé le domaine de liaison au récepteur (RBD). Au total, l'équipe a produit plus de 100,000 XNUMX miniprotéines.

Ensuite, les chercheurs ont testé dans quelle mesure les miniprotéines se lient au RBD. Les candidats les plus prometteurs ont ensuite subi des tests et des ajustements supplémentaires pour améliorer la liaison. À l'aide de la microscopie cryoélectronique, l'équipe a pu créer des images détaillées de la façon dont deux des miniprotéines se sont liées à la protéine de pointe. La liaison correspondait étroitement aux prédictions des modèles informatiques.

Enfin, les chercheurs ont testé si trois des miniprotéines pouvaient neutraliser le coronavirus (SARS-CoV-2). Toutes les miniprotéines ont protégé les cellules humaines cultivées en laboratoire contre l'infection. Les candidats LCB1 et LCB3 ont montré une puissante capacité neutralisante. Ceux-ci faisaient partie des conceptions créées à partir de la bibliothèque de miniprotéines. Des tests ont suggéré que ces miniprotéines pourraient être plus puissantes que les traitements par anticorps les plus efficaces signalés à ce jour.

"Bien que des tests cliniques approfondis soient encore nécessaires, nous pensons que les meilleurs de ces antiviraux générés par ordinateur sont assez prometteurs", déclare le Dr Longxing Cao, premier auteur de l'étude. "Ils semblent bloquer l'infection par le SRAS-CoV-2 au moins aussi bien que les anticorps monoclonaux, mais sont beaucoup plus faciles à produire et beaucoup plus stables, éliminant potentiellement le besoin de réfrigération."

Notamment, cette étude démontre le potentiel des modèles informatiques pour répondre rapidement aux futures menaces virales. Avec un développement plus poussé, les chercheurs pourraient être en mesure de générer des conceptions neutralisantes dans les semaines suivant l'obtention du génome d'un nouveau virus. L'implication de ce développement va au-delà du contrôle des infections et peut conduire à la prévention de plusieurs troubles tels que les réactions allergiques où la liaison de deux molécules peut être efficacement contrôlée.

Laissez un commentaire

Remarque: les commentaires doivent être approuvés avant d'être publiés.