นักวิจัยจาก MIT ดัดแปลง เปปไทด์ เพื่อจับและยับยั้ง COVID-19

  •  
  •  
  •  
  •  

 โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

       จากการใช้แบบจำลองในการคำนวณหาปฏิกิริยาระหว่างโปรตีน นักวิจัยที่ Massachusetts Institute of Technology (MIT) Media Lab และ Center for Bits and Atoms ได้ออกแบบเปปไทด์ (Peptide) หรือ
สายพอลิเมอร์ของกรดอะมิโนที่มาเชื่อมต่อกัน ที่จับกับโปรตีนของ coronavirus และทำให้โปรตีนของ coronavirus แตกตัว ซึ่งนักวิจัย บอกว่า  เปปไทด์นี้มีศักยภาพในการรักษาที่จะป้องกันไม่ให้ไวรัส SARS-CoV-2 แพร่พันธุ์ภายในเซลล์ที่ติดเชื้อ

      นักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลก กำลังดำเนินกลยุทธ์ที่แตกต่างกันมากมาย เพื่อพัฒนาวิธีการรักษาแบบใหม่เพื่อต่อต้านเชื้อ SARS-CoV-2 coronavirus ที่เป็นสาเหตุของ COVID-19 สิ่งที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง คือ การพัฒนาแอนติบอดี้ ที่จับและยับยั้งโปรตีนของไวรัส เช่น spike protein ซึ่ง coronaviruses ได้ใช้เพื่อเข้าสู่เซลล์ของมนุษย์ และแทนที่จะใช้แอนติบอดี้ อีกแนวทางหนึ่ง คือการใช้ชิ้นส่วนโปรตีนขนาดเล็กที่เรียกว่า เปปไทด์แทนแอนติบอดี

      ทีมวิจัยจาก MIT จึงได้ทำการดัดแปลงเปปไทด์ที่สามารถจับ spike protein (โปรตีนของไวรัส) ภายในเซลล์และใช้ เปปไทด์เหล่านี้เพื่อกระตุ้นเซลล์ให้สลายโปรตีนของไวรัส โดยใช้แบบจำลองการคำนวณของการโต้ตอบของโปรตีนที่เคยฝึกมาแล้ว เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการจับระหว่างโปรตีนสองตัว

       จากนั้นจึงใช้แบบจำลองเพื่อแยก ACE2 (receptor-binding domain ) เป็นชิ้นส่วนเล็ก ๆ กระบวนการจำลองดังกล่าวก่อให้เกิด เปปไทด์ ที่มีศักยภาพประมาณ 25 ชนิด และพบว่าชนิดเปปไทด์ที่ดีที่สุด คือ 23- amino-acid peptide (เปปไทด์ที่เกาะในตำแหน่งที่ 23) ซึ่งทำลายโปรตีน RBDในเซลล์ ลงได้ประมาณร้อยละ 20 เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเปปไทด์ต่อไป

     นักวิจัยได้ใช้แบบจำลอง เพื่อจำลองว่าreceptor-binding domain (RBD – รูปร่างของลิแกนด์และตัวรับบนเซลล์ของโฮสต์) นั้นจะได้รับผลกระทบอย่างไร หากถูกแทนที่ด้วยกรดอะมิโนที่แตกต่างกันแต่ละชนิด ในตำแหน่งที่ 23  กระบวนการปรับให้เหมาะสมนั้นจะส่งผลให้ได้เปปไทด์กลายพันธุ์ที่ปรับปรุงอัตราการย่อยสลายให้สูงกว่าร้อยละ 50

      ครับ สรุปง่าย ๆ คือการค้นหา เปปไทด์ (สายพอลิเมอร์ของกรดอะมิโนที่มาเชื่อมต่อกัน) เพื่อใช้ในการจับกับ spike protein (โปรตีนของไวรัส) ภายในเซลล์ และใช้เปปไทด์เหล่านี้เพื่อกระตุ้นเซลล์ให้สลายโปรตีนของไวรัส  แทนการใช้แอนติบอดี แต่ได้ผลเพียงร้อยละ 20 ซึ่งต้องมีการศึกษาและพัฒนาต่อโดยหวังว่าจะเพิ่มอัตราการย่อยสลายให้สูงกว่าร้อยละ 50 ครับ!

      อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ http://news.mit.edu/2020/peptide-binds-covid-19-proteins-0622

 

เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ