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终于有好消息！专家发现新冠致命弱点：若成功人类将迎来抗疫转折
Tricking the virus with bioinformatics (from left to right): Alina Renz, Lina Widerspick and Andreas Dräger
The search for effective antiviral agents against the new coronavirus is in full swing. Using a novel approach, Tübingen bioinformaticians have now discovered a weakness in the virus that could be exploited for drug development. In a computer model, DZIF scientist Andreas Dräger and his team discovered a human enzyme that is crucial for the virus. When it was switched off in the model, the virus could no longer multiply.
寻找有效的抗新型冠状病毒抗病毒药物的工作正在紧锣密鼓地进行。德国图宾根生物信息学家现在使用一种新颖的方法发现了该病毒中的弱点，可以将其用于药物开发。在计算机模型中，DZIF科学家AndreasDräger和他的团队发现了一种对该病毒至关重要的人类酶。在模型中关闭该病毒后，该病毒将不再繁殖。
“当我们关闭鸟苷酸激酶1时，病毒复制就停止了，而不会影响细胞，” AndreasDräger博士总结说。Dräger拥有蒂宾根大学德国感染研究中心（DZIF）的初级教授职位，从事基于计算机的系统生物学研究，并于1月与他的团队一起开始了冠状病毒研究。对于他们的方法，生物信息学家开发了带有新型冠状病毒SARS-CoV-2和人类肺泡巨噬细胞的集成计算机模型。后者负责防御肺泡中的异物。Dräger说：“这些巨噬细胞已经有了一个复杂的计算机模型，为此我们设法对其进行了改进。”
完全无需细胞和动物实验
该模型最初的情况是该病毒入侵了宿主，在这种情况下是人类肺泡巨噬细胞，并且已经对其进行了重新编程。Dräger说：“因此，病毒在宿主中使用的生化反应已经整合到模型中了。” 该模型现在假定该病毒想要产生新的病毒颗粒并传播。为此，该病毒使用了宿主的材料，并迫使宿主细胞产生新的病毒成分。“首先，我们分析了病毒的成分；然后我们用它来计算产生病毒颗粒所需的材料。” 这是生物信息学家描述程序的方式。他补充说：“一旦我们理解了这一部分，我们就可以在不同的情况下运行，并观察宿主细胞在病毒感染期间的生化反应如何发生变化。”
鸟苷酸酶作为抗病毒药物的潜在靶标
在所谓的流量平衡分析中，图宾根研究小组随后系统地测试了感染病毒的细胞与未感染细胞相比，哪些生化反应发生的不同。这些反应是进一步实验的起点。通过专门使选定的反应失活，他们能够确定对病毒特别重要的过程。例如，他们发现使鸟苷酸激酶（GK1）失活完全停止了病毒的繁殖。
计算机模型揭示了COVID-19治疗的潜在目标
安德里亚斯·德拉格（AndreasDräger）解释了他的计算机模型如何揭示出COVID-19疗法的潜在目标。
GK1在其他病毒感染中也起作用。该酶天然存在于肺泡巨噬细胞中，是核糖核酸（RNA）的重要组成部分，因此也是构建SARS-CoV-2 RNA不可或缺的材料。“没有GK1，病毒复制就不再发生，但是人类细胞可以切换到其他生化途径，”Dräger解释说。这是用药物抑制酶而不对人类造成不利影响的关键要求。一些酶的抑制剂已经为人所知，并且与Fraunhofer IME ScreeningPort（IME）的汉堡合作伙伴Bernhard Ellinger博士一起，生物信息学家现在希望尽快测试已经批准的抑制剂对新型冠状病毒的有效性。 。
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