“大海捞针”:比利时生物安全实验室寻找冠状病毒药物化合物

比利时鲁汶大学Rega医学研究所病毒学家Johan Neyts教授领导了一个研究小组，寻找能够帮助我们抗击COVID-19的ob欧宝直播nba药物。他的实验室是两个项目的一部分，这两个项目正在筛选数百万种化合物，以找到一些能够阻止冠状病毒复制、从而防止患者生病的化合物。他向《地平线》杂志讲述了为什么这项研究如此重要，以及它将如何保护我们免受未来的流行病的威胁。

那是2019年9月，我在中国武汉的一个国际会议上发言。我在讲台上解释说，世界还没有为下一次大流行做好准备——这是我要做的关于几种有风险的病毒科的经典演讲。其中一个是我那天提到的冠状病毒。回想起来，我从来没有想到仅仅几个月后，a冠状病毒在武汉检测到的病毒将处于大流行的中心。

但只想象一下，如果在SARS-COV-2 - 首次检测到导致Covid-19的病毒，中国医生就能够为患者提供一些针对冠状病毒的有效，抗病毒药物。医生和护士也可以保护自己。如果他们已经足够早起，并随后检疫措施，它可能会避免甚至停止病毒的传播。

我们永远无法确定，但今天的情况可能看起来非常不同。这就是我每天早晨的动力。如果我们能在病毒成为问题之前找到抗病毒药物，我们就能把COVID-19这样的全球野火变成小篝火。

在比利时古雷文的Rega Institute，这正是我们想要做的事情。我们正在寻找可能构成有效抗病毒药物的基础的分子，所述药物可以给予Covid-19患者。我们正在寻找的是与病毒相互作用并阻止其自身复制的化合物。

干草堆

但找到合适的分子就像在干草堆中寻找针。因此，我们参与了两个互补方法来执行此操作。一个是EXSCALATE4CoV该项目利用人工智能和高级超级计算技术，根据我们对SARS-CoV-2的结构及其与细胞外蛋白质的相互作用的了解，预测哪些化合物可能阻碍病毒的复制周期。我们在EXSCALATE4CoV的合作伙伴使用欧洲最大的超级计算机，通过执行来搜索一个巨大的化学库每秒数百万模拟要查看它们是否可能绑定到病毒上的特定目标站点并阻止其复制。

当它识别可能工作的化合物时，化学家制造它并将其发送给我们（在Rega Institute）以测试对传染性病毒进行测试。这项工作是在我们被建造的全自动实验室进行的Caps-It。

我们也使用帽子 - 它遵循另一个项目中的更传统的药物发现方法分数。这是使用所谓的盲筛查，其中对抗病毒活性评估了数以千计的分子对细胞生长的病毒。

您需要相当多的能力来测试在活细胞中对该高度传染性病毒的许多分子。帽子 - 它使我们成为少数人的实验室之一，该实验室能够安全地测试大量对抗SARS-COV-2等生物病毒的化合物。

生物安全实验室

cap -它是一个封闭在一个盒子里的整个测试实验室。一切都由机器人完成——处理病原体、添加试剂、孵化、测试和灭活感染物质——因此人类不需要接触病毒或进入病毒内部。如果有必要，我的团队甚至可以在晚上坐在家里通过网络摄像头操作系统。

在一个步入式的高级生物安全实验室里，房间必须加压，运行费用昂贵，而且占用大量空间。技术人员必须穿防护服，只能在室内工作几个小时。Caps-It可以工作一天24小时，一周7天。

它是几年前由我的一个高级团队成员设计的，他有了这个想法，并与专业工程师一起建造和安装了它。我们的想法是，在大流行的情况下，我们需要夜以继日地测试化合物，但我们不希望实验室技术人员对危险的高致病性病毒进行这样的测试，所以让我们完全自动化它。

一旦它建立起来，我们在最初的几年里逐渐增加它的数量——首先是没有任何病毒，然后是低致病性病毒。然后，就在我们准备好接受高致病性病毒时，到了2020年，COVID-19到来了。我们及时准备好了设施在一个非常关键的时刻对抗病毒化合物进行大量测试。

该系统可以同时测试数千种不同的化学物质对抗病毒。该系统可同时培养480个实验板，每个板有96或384个孔(可以放置病毒、测试化合物和细胞的小孔)。

机会

到目前为止，我们已经对细胞系统中的化合物进行了近200万次测试，平均每测试3 -4万种化合物，我们就会偶然发现一种被我们称为“攻击化合物”的分子——一种可能阻止病毒复制的分子。

但这只是一个起点。一旦我们找到了一个有趣的新目标，我们就必须与化学家合作，优化它，提高它的效力和选择性。然后我们需要在动物身上进行测试，我们已经开发了一种仓鼠非典- cov -2感染模型，可以让我们这样做。

所以，我认为这两种方法——人工智能和盲目筛选——是携手并进的。我们已经发现了一些化合物这可能成为COVID-19的潜在药物治疗，他们正在证明这一点仓鼠模型的承诺。一些人实验抗病毒药物或现有的药物反对其他东西。我们还能够展示羟基氯喹，一些人声称可以治疗Covid-19没有任何活动。

AI方法是一种强大的技术，而且随着盲目的筛查，帮助我们识别病毒的阿基尔的脚跟。它速度速度。

地利亚

这种(方法)不仅对当前的大流行很重要，而且对应对或预防未来的大流行也很重要。有许多病毒科可能出现潜在的高传染性和危险病毒。副粘病毒就是这样一个科，包括麻疹。

只用了不到12个月的时间就研制出了高效的COVID-19疫苗，这是令人惊讶的。但是COVID-19有一个基本的繁殖数量(r0，即一个感染病例可以传播的人数)为2-3人，而类似于麻疹的R0约为15。如果你有病毒像这样的传播，要等12个月才能找到疫苗就太晚了。我们和比利时的同事做了一些模型，结果表明即使对COVID-19没有强效作用的药物也足以帮助抑制当地的疫情。

这就是为什么我们需要抗病毒药物来减缓感染者的传播，降低疾病的严重程度。我们在武器和军事开支上花费了数万亿美元，所以我们当然也应该武装自己，以应对下一次大流行。

我们需要为地球上的77亿人制定一份全球保险政策。这是我的使命。

---

---