70万欧元的资金投入对抗猴痘，希望能开发这种危险病原体的新药剂

冠状病毒大流行远未结束，另一种病毒已经在引起轰动:几周前，媒体高呼“猴痘国际爆发”，随后的每日头条新闻则是“Baden-Württemberg、巴伐利亚、柏林等地出现了首例猴痘病例”。随后的报道，如巴伐利亚公共广播公司说“Study: monkeypox pathogen mutates faster than expected”，或德国新闻周刊《明镜周刊》的“Doctor says of monkeypox: ‘We have gone past the point in time where the virus could still have been stopped completely”，都没有平息局势。

自世界卫生组织(WHO)于7月23日宣布在50多个国家爆发的猴痘疫情为“国际关注的紧急情况”以来，每个人都应该清楚:病毒可以在任何时候跨越物种障碍，并在人类中引发新的疾病，即人畜共患疾病。在极端情况下，它们甚至可以引发另一种流行病。

药物开发的创新方法

在这样的背景下，Würzburg大学(JMU)现在启动一个新的研究项目来处理这个主题似乎再合适不过了。题为“A structure-based approach to combat zoonotic poxviruses”。

这个项目从大众基金会获得了大约70万欧元的资金，由JMU生物化学主席Utz Fischer教授和他的同事Clemens Grimm博士领导。Intana Bioscience GmbH也参与其中，这是一家位于慕尼黑附近的生物技术公司，对新制剂的开发特别感兴趣。痘病毒是这个项目的重点。

痘病毒具有很高的潜在风险

乌茨·费舍尔说:“我们知道，动物体内携带多种病毒，对人类构成威胁。”不幸的是，我们无法预测下一个跨越物种藩篱的物种是谁。然而，很明显，一些病毒比其他病毒具有更高的潜力，因此对人类的威胁更大，痘病毒就在这个列表的顶端。因此，该项目的目的是构想新的方法来开发针对痘病原体的新药物。为此，科学家们正在寻找能够干扰病毒转录过程从而阻止病毒增殖的物质。

费舍尔和他的团队可以利用他们去年秋天向公众展示的发现。“我们成功地在原子水平上可视化了痘病毒的基因表达机制，”这位生物化学家解释说。因此，这些研究可以观察病毒繁殖时分子机制如何起作用。这些图像详细地展示了演奏者在转录早期是如何操作的。这些短视频可以在该大学的YouTube频道上看到:

https://www.youtube.com/watch?v=9Ij9iFks-NE

https://www.youtube.com/watch?v=KpHGoHxsAOA

这种方法也可以应用于猪瘟

在寻找可以抑制这些分子机器的因子时，研究小组可以利用一种特殊的环境:当许多病毒广泛地利用宿主细胞的生化资源进行繁殖时，痘病毒为此目的在它们的基因组中编码它们自己的分子机器。这一机制的重要组成部分是两种酶:DNA聚合酶，用于复制病毒基因，和RNA聚合酶，用于将病毒基因转录成mRNA。

这种独特的复制策略为寻找关键病毒复合体和酶的抑制剂提供了机会，它们在这个精确的点上攻击，从而使宿主细胞免受副作用的影响。如果该团队成功地识别和设计这样的分子，他们甚至可能一举两得:“因为痘病毒科和阿斯法病毒科的转录机制高度相似，我们的研究也可能与经济上具有高度威胁的阿斯法病毒相关的猪瘟相关，”Fischer说。

技术进步有助于这项研究

对科学家工作最有帮助的是技术进步。其中之一是低温电子显微图像的分辨率显著提高。有了这项技术，样品可以“快速冷冻”到零下180摄氏度。这使得在溶液中检测生物分子和复合物并在原子尺度上重建它们的三维结构成为可能。

JMU拥有一台合适的电子显微镜已经很多年了。因此，许多与医学相关的靶标分子正成为药物设计的重点。我们将使用这项技术和现有的方法一起识别以痘病毒特殊结构为目标的分子，并破坏它们的繁殖，”在该部门进行结构生物学分析的克莱门斯·格林解释说。

事实上，参与研究的科学家们乐观地认为，他们将在未来几年成功地定义一些化合物，这些化合物可以作为药物产品后续开发的一种指导结构。

有几个原因

当然，研究团队在猴痘爆发的同时开始其工作是一个巧合——这个应用程序是在几个月前编写的。但并非巧合的是，科学家们正集中精力研究痘病毒。毕竟，由于各种原因，这些都对人类构成了潜在的威胁。首先，目前可用的抗病毒药物非常少，这些药物的效力通常非常有限。

此外，虽然疫苗接种可以有效防止痘感染，但在世界卫生组织(世卫组织)于1980年宣布根除天花之后，相应的疫苗接种运动在随后几年终止。从那时起，人类对痘病毒的群体免疫力明显下降。难怪最近的一项研究将猴痘病毒列为最具威胁的病毒之一，因为它有感染人类的风险，通过突变适应新的宿主，然后成倍传播。