Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Teknologi

Studi sinar-X mengeksplorasi potensi obat hepatitis C untuk mengobati COVID-19 – ScienceDaily


Eksperimen yang dipimpin oleh para peneliti di Laboratorium Nasional Oak Ridge Departemen Energi telah menentukan bahwa beberapa obat hepatitis C dapat menghambat protease utama SARS-CoV-2, enzim protein penting yang memungkinkan virus corona baru untuk bereproduksi.

Menghambat, atau memblokir, fungsi protease ini sangat penting untuk menghentikan penyebaran virus pada pasien dengan COVID-19. Studi yang dipublikasikan di jurnal Struktur, adalah bagian dari upaya untuk segera mengembangkan pengobatan farmasi untuk COVID-19 dengan menggunakan kembali obat-obatan yang ada yang diketahui secara efektif mengobati penyakit virus lainnya.

“Saat ini, tidak ada inhibitor yang disetujui oleh Food and Drug Administration yang menargetkan protease utama SARS-CoV-2,” kata penulis utama ORNL Daniel Kneller. “Apa yang kami temukan adalah bahwa obat hepatitis C mengikat dan menghambat protease virus korona. Ini adalah langkah pertama yang penting dalam menentukan apakah obat ini harus dianggap sebagai kandidat potensial yang dapat digunakan kembali untuk mengobati COVID-19.”

Virus corona SARS-CoV-2 menyebar dengan mengekspresikan rantai panjang poliprotein yang harus dipotong oleh protease utama untuk menjadi protein fungsional, menjadikan protease sebagai target obat yang penting bagi para peneliti dan pengembang obat.

Dalam penelitian tersebut, tim mengamati beberapa molekul obat terkenal untuk upaya penggunaan kembali yang potensial termasuk leupeptin, protease inhibitor alami, dan tiga protease inhibitor hepatitis C yang disetujui FDA: telaprevir, narlaprevir dan boceprevir.

Tim melakukan pengukuran sinar-X suhu kamar untuk membangun peta tiga dimensi yang mengungkapkan bagaimana atom-atom disusun dan di mana ikatan kimia terbentuk antara protease dan molekul penghambat obat.

Percobaan memberikan hasil yang menjanjikan untuk obat hepatitis C tertentu dalam kemampuannya untuk mengikat dan menghambat protease utama SARS-CoV-2 – terutama boceprevir dan narlaprevir. Leupeptin menunjukkan afinitas pengikatan yang rendah dan dikesampingkan sebagai kandidat yang layak.

Untuk lebih memahami seberapa baik atau seberapa erat inhibitor mengikat protease, mereka menggunakan kinetika enzim in vitro, teknik yang memungkinkan para peneliti mempelajari protease dan inhibitor dalam tabung reaksi untuk mengukur afinitas pengikatan inhibitor, atau kompatibilitas, dengan protease. Semakin tinggi afinitas pengikatan, semakin efektif inhibitor dalam memblokir fungsi protease.

“Apa yang kami lakukan adalah meletakkan dasar molekuler untuk penghambat repurposing obat potensial ini dengan mengungkapkan cara kerja mereka,” kata penulis korespondensi ORNL Andrey Kovalevsky. “Kami menunjukkan pada tingkat molekuler bagaimana mereka mengikat, di mana mereka mengikat, dan apa yang mereka lakukan pada bentuk enzim. Dan, dengan kinetika in vitro, kami juga tahu seberapa baik mereka mengikat. Setiap informasi membuat kita selangkah lebih dekat. untuk menyadari cara menghentikan virus. “

Studi ini juga menyoroti perilaku khas kemampuan protease untuk mengubah atau menyesuaikan bentuknya sesuai dengan ukuran dan struktur molekul inhibitor yang diikatnya. Kantong di dalam protease tempat molekul obat akan menempel sangat mudah dibentuk, atau fleksibel, dan dapat membuka atau menutup sampai batas tertentu tergantung pada ukuran molekul obat.

Sebelum makalah diterbitkan, para peneliti membuat data mereka tersedia untuk umum untuk menginformasikan dan membantu komunitas ilmiah dan medis. Lebih banyak penelitian, termasuk uji klinis, diperlukan untuk memvalidasi kemanjuran dan keamanan obat sebagai pengobatan COVID-19.

“Penelitian ini menunjukkan bahwa penghambat hepatitis C layak untuk dipikirkan sebagai kandidat yang berpotensi untuk digunakan kembali. Dengan segera merilis data kami memungkinkan komunitas ilmiah untuk mulai melihat interaksi antara penghambat ini dan protease,” kata penulis terkait ORNL, Leighton Coates. “Anda tidak dapat merancang obat tanpa mengetahui cara kerjanya pada tingkat molekuler, dan data yang kami sediakan persis seperti yang dibutuhkan pengembang untuk merancang obat yang lebih kuat dan mengikat lebih erat untuk perawatan yang lebih efektif.”

Pengukuran sinar-X dan sintesis sampel protease yang digunakan dalam percobaan dilakukan dengan dukungan dari Pusat Biologi Struktural dan Molekuler menggunakan fasilitas yang terletak di Sumber Neutron Spallation.

Tim peneliti berencana untuk melakukan percobaan hamburan neutron untuk menemukan posisi atom hidrogen dan jaringan ikatan kimia antara protease dan molekul inhibitor.

Rekan penulis makalah ini juga termasuk Stephanie Galanie, Gwyndalyn Phillips dan Hugh M. O’Neill.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney