【研究成果】鈀奈米薄膜電化學感測平台篩選抑制病毒藥物 獲未來科技獎肯定

by Yang-Kuang Chao
231 觀看次數

撰稿  /  王作城 (科學推展中心特約編輯)


圖1. 本次實驗結果,左邊A-D可看出雷米普利和培哚普利都能有效抑制病毒與ACE2結合,E-G的化合物則反而會促進病毒與ACE2結合。

COVID-19疫情自爆發以來,已經造成超過兩億人感染,近500萬人死亡,各國不僅加快腳步開發疫苗,無不戮力投入對於COVID-19治療藥物的開發。例如現在就已經有BNT、Moderna、Astera Zeneca等多種疫苗問世,中醫所也已經研發出「清冠一號」的配方中藥,可以達到減緩COVID-19症狀的功效。

目前已經發現,造成COVID-19的冠狀病毒,藉由與人類細胞表面的第二型血管張力素轉化酶(ACE2)相互作用,以感染肺泡細胞。因此,藥物要如何抑制病毒與ACE2的結合就是在研發COVID-19抑制感染之藥物時的關鍵。

而ACE2原本的主要作用是用來調整血壓的升降,而肺泡細胞上的ACE2則有助於保護肺組織,因此COVID-19的冠狀病毒與ACE2結合後,會造成對於肺部的損害也可想而知。

而目前已知,某些心血管藥物,像是雷米普利(Ramipril)和培哚普利(Perindopril)等等,都是ACE1抑制劑,他們本來的作用是透過控制血液內的水分跟鈉離子濃度來降低血壓,然而他們是否能與ACE2結合進而抑制COVID-19病毒與ACE2結合,則是目前及但探討之課題。

因此,陽明交通大學生物科技系兼電子物理系與中研院物理所合聘研究員的張家靖教授,便主導團隊與馬來亞大學醫學院合作,以自行開發鈀奈米薄膜電極應用於電化學阻抗頻譜分析系統(EIS)上,建立的即用型之生物感測平台,用以篩選可能的候選藥物。團隊藉由偵測病毒的棘蛋白,與藥物和直接共價結合在鈀奈米薄膜電極上之ACE2作用量測其阻抗變化,模擬並測試藥物抑制病毒的棘蛋白與ACE2結合的成效。

結果發現,培哚普利和雷米普利,都可與ACE2結合也會有抑制ACE2跟病毒結合的效果,而另一些ACEi候選藥物依那普利(Enalapril)與賴諾普利(Lisinopril) 反而會促進病毒與ACE2結合,因此也可以證實這個平台有精準篩選的作用。

但是就如馬來亞大學Lik-Voon Kiew(丘力文)教授所說,該平台所產出之藥物篩選成果乃屬初步發現,需要進一步研究來評估候選藥物之體內/臨床療效。因此未來仍須產官學研醫緊密結合朝同一方向共同努力,在已知用藥資料庫中,幫助篩選確認抑制病毒感染人體之藥物。

不過,這個平台既然可以拿來篩選利用於COVID-19的藥物,那同理可證,也可以用來篩選其他疾病的藥物。前提是要能知道需要的抑制劑,還有病毒與細胞結合的受器。

這樣的發現實在令人振奮,但是這還只是第一步,我們繼續期待科學家們能早日找到COVID-19的解藥,讓我們的生活可以早日回到過去。

你可能也想知道