Bill gates menar att det finns tre största hoten mot vår art: kärnvapenkrig, klimatförändringar och en annan global pandemi. Talade på en konferens i München ägnas åt beredskap inför en eventuell pandemi, grindar påminde oss om att “det faktum att en global pandemi har inte hänt i modern historia, bör inte tas som en fingervisning om att det inte kommer att hända i framtiden.”
Om vi vill vara beredda på det värsta, säger gates, “den första och viktigaste vi behöver för att bygga upp en Arsenal av nya vapen — vacciner, läkemedel och diagnostiska verktyg”.
Vissa forskare nu använder datorer för detta ändamål.
Utöver immunitet
Trots tillgången av influensa vaccinationer, världshälsoorganisationen rapporterar att säsongens influensa är fortfarande ansvarig för miljontals svåra fall och cirka en halv miljon dödsfall varje år. Ofullständig effektiviteten i den årliga influensa vaccinationer, tillsammans med en lång produktionstid och begränsad, sagt att nya metoder behövs för att bekämpa influensa.
Och detta är bara en vanlig säsongsinfluensa. En influensa-pandemi liknande spanska sjukan 1918 igen kunde döda tiotals miljoner människor under ett år.
Antikroppar är en naturlig del av immunförsvaret är på framsidan av kampen mot virus. Jobbet av antikroppar är att identifiera och fysiskt eliminera inkräktaren som influensa. Mänskliga antikroppar som är tvåvärd, dvs, har två armar som kan ta upp ett mål.
Under mikroskop influensa ser ut som en liten boll med piggar. Med hjälp av spikar på ytan det tränger in i den mänskliga cellen. Nära klamrar sig fast dem med en hand, antikroppar kan förhindra inträngning av partiklar av influensa i cellerna. Men varje år influensa snabbt förvärvar mutationer i deras protein spikar, vilket leder till att greppa händerna på våra antikroppar inte känner igen viruset.
Forskarna har letat efter en universell influensa vaccin — som inte har att återskapa varje år. Som regel försöker få det att omfatta inrättandet av icke-smittsamma dubbelrum influensor i hopp om att de kommer att förbereda immunförsvaret att attackera, när den verkliga stam av influensa attack. Trots vissa framsteg har forskare kunnat kraft immunförsvaret för att skydda mot alla stammar av influensa, och hotet om en global pandemi fortfarande.
Programvara anti flu
Computer aided design av proteiner erbjuder ett annat sätt. Istället för att förlita sig på immunsystemet att generera proteiner antikroppar som kan bekämpa virus, datorsimulering kan tillåta dig att snabbt skapa antivirala proteiner som kan förstöra ett dödligt virus.
Till skillnad från vaccinet, denna klass av läkemedel som kan anpassas för att behandla en befintlig infektion eller för att förhindra att det i framtiden. Och eftersom dessa designer proteiner är oberoende av immunsystemet, deras potential inte beror på att immunförsvaret — och detta är användbart för svagt immunförsvar, som har en hög risk för infektion.
Datorn antivirala proteiner fungerar på samma sätt som de naturliga proteiner som ingår i vårt immunförsvar. Med ytor som kemiska komplement till de mål för antiviral proteiner nära kan klamra sig fast vid ett specifikt virus. Om proteinet är korrekt ansluten till virus, det kan fysiskt blockerar flödet av viruset, för att förhindra infektion.
På grund av den utveckling av antivirala protein på den dator du skapa det i laboratoriet och den efterföljande introduktion i kroppen, är det möjligt att digitalisera en del av immunförsvaret.
I och med 2016, som görs på datorn av de vita var bättre än oseltamivir i räddningen av möss från dödlig infektion. En dos av designer protein, som administreras internt, var mer effektiva än 10 doser av Tamiflu, ett läkemedel som anses “viktigt” enligt who: för sina anti-influensa åtgärder. Dessutom, dessa dator antigrippoznye proteiner som skyddar möss från olika stammar av influensa. Försök att hålla dessa lovande resultat genom FDA-godkännande redan är på väg.
I en nyligen publicerad artikel i Nature Biotechnology, forskare från Institutet för protein design vid University of Washington gick ännu längre och visat ett nytt sätt att bekämpa influensa: de använde datormodeller för att skapa en helt ny typ av antivirala protein med tre gripanordning händer.
Varför tre? Det visar sig att skalet av många dödliga virus — influensa, Ebola och HIV bygga protein spikar av de tre symmetriska delar.
Ett antiviralt läkemedel med tre korrekt placerade hand måste kunna fånga varje del av varje protein spike, fast bundna honom. Denna geometriska bedrift är längre än vad han klarar av det mänskliga immunsystemet.
Vänster: tips av protein spikar av många virala proteiner består av tre symmetriska delar, en som markeras i rosa. Till höger: ny tre-hand anti-influensa protein (blå) binder till insamling av influensa a-virus
Design strategi fungerade. De tre bästa hand protein som kallas Tri-HSB.1C kunde vara nära kontakt med olika stammar av influensa. När den ges till möss det gav också ett komplett skydd mot en dödlig influensa virus på grund av att en liten viktminskning. Nu försöker forskare att använda samma verktyg för Ebola.
Det kommer att dröja många år innan denna teknik har godkänts för användning på människor. Det är dock möjligt att vänta inte så länge.
Viral diagnostik
Täcker en remsa av papper tre-hand brottare med influensa, och tas prover för influensa på toppen, samma forskare kunde påvisa förekomst av viral ytproteiner även vid mycket låga koncentrationer. Detta proof of concept kan förvandlas till en pålitlig och tillgänglig diagnostiska verktyg för fältet innehåller definitioner av olika virus i saliv eller blod. Som ett graviditetstest, en remsa av papper kan identifiera influensa. Eller Ebola. Eller annan, som snabbt sprider sig över hela världen pandemi.
Meddelandet av 2015 i New England Journal of Medicine bill gates som beskrivs bristen på förberedelser för den del av världen som “den globala misslyckande.”
“Kanske den enda goda nyheten efter den tragiska Ebola-epidemin är att den kommer att tjäna som en uppmaning till uppvaknande”.
Om en global viral pandemi liknande spanska sjukan 1918 var på väg tillbaka, antivirala programvara kan spela en viktig roll och rädda miljontals liv.
Computer aided design av antivirala proteiner kan förhindra att nästa pandemi
Ilya Hel