波士顿大学NEIDL正在进行活体冠状病毒澳门威尼斯人注册网站研究

在这张2020年3月19日拍摄的照片中,波士顿大学微生物学家罗伯特·戴维(Robert Davey)很高兴能获准开始筛选可能挽救生命的候选药物,以抗活的SARS-Cov-2,小瓶药物被小心地装入他手中的容器中。他的BU NEIDL团队习惯于穿着完整的生物防护服来澳门威尼斯人注册网站研究更致命的病毒,比如埃博拉病毒。因此,尽管新型冠状病毒可以在生物安全3级设施中安全地进行澳门威尼斯人注册网站研究,但他们正在尽可能高的控制环境中进行澳门威尼斯人注册网站研究,即NEIDL生物安全4级实验室。凯丽·多纳休摄
波士顿大学NEIDL正在进行活体冠状病毒澳门威尼斯人注册网站研究
病毒学家罗伯特·戴维(Robert Davey)将筛选数千种对抗COVID-19感染的药物
在微生物学家罗伯特·戴维(Robert Davey)的带领下,波士顿大学国家新兴传染病实验室(NEIDL)的科学家们本周开始准备对新型冠状病毒的活体样本进行澳门威尼斯人注册网站研究,这是波士顿第一个开始对全球大流行进行此类澳门威尼斯人注册网站研究的团队。
Davey说,这种类型的紧急情况——一种快速传播的病毒爆发——正是NEIDL在其全面运作的第二年所需要的。NEIDL的工作将涉及科学家计划的一系列与SARS-CoV-2相关的澳门威尼斯人注册网站研究,这种病毒会导致COVID-19疾病。
NEIDL主任罗纳德·科利说:“作为大波士顿病原体准备联盟(GBCPR)的一部分,我们已经开始与大波士顿地区的澳门威尼斯人注册网站研究团队合作,以更好地了解新型冠状病毒感染细胞并导致COVID-19的方式,以确定有效的治疗方法和候选疫苗。”
戴维的团队专门澳门威尼斯人注册网站研究成千上万种药物——由不同化学混合物组成的小分子——与实验室培养的感染了传染病的细胞进行对比,使他们能够迅速检测出哪种药物在阻止或减少感染方面最有效。
他们希望在几周内测试数千种不同药物抑制COVID-19感染的能力。他们的工作正值美国冠状病毒病例数量以惊人的速度增长之际,仅在周三至周四的24小时内就增长了40%。(目前全美50个州的病例超过1.1万例。)
通常,戴维的团队在生物安全4级(BSL-4)实验室中处理世界上一些最致命的疾病,如埃博拉或马尔堡热,该实验室具有最高的生物安全控制水平,用于对人类构成特别高风险的传染性病原体。在NEIDL,戴维和他的实验室成员就是这样进行他们的工作的——穿上全套生物防护服,每个人都有自己的空气供应——这与地球上的宇航服很相似。
我们的目标是找到能够减少病毒负担和缓解最高感染水平的药物。
虽然有些人可能会觉得宇航服幽闭恐怖,但戴维的团队在宇航服里工作比在外面工作更舒服。因此,即使SARS-Cov-2只需要一个BSL-3实验室——不需要宇航服——戴维和他的团队也会像对待埃博拉等致命得多的病原体一样对待它。
戴维说:“我们将在BSL-4级别澳门威尼斯人注册网站研究这种病毒,将病毒控制在比要求更高的级别。”“我们在BSL-4中设置了专门的药物筛选设备,在BSL-3中没有相应的设备。所以这主要是出于快速做事的实际考虑。当然,(在BSL-4进行这项工作)也增加了一层额外的安全性。”
戴维团队的组建方式还有一线希望——他们的制服和装备并不短缺。澳门威尼斯人注册网站研究人员在从事BSL-3工作时必须佩戴的个人防护设备与医院临床医生使用的相同。在波士顿和全国各地,这些宝贵的资源都供不应求。
戴维说:“其他一些地方因此在工作上遇到了问题。”但他的团队使用的装备是为他们的工作水平而设计的。“BSL-4太空服只能在BSL-4实验室中使用,”他说。
NEIDL是美国仅有的几家同时拥有bsl -3和BSL-4设施的机构之一。bsl -3是一种实验室设施,用于处理吸入会造成危险的病原体,如新型冠状病毒。到目前为止,部分原因是BSL-3设备的短缺,它是波士顿唯一一个有可能对活体冠状病毒进行澳门威尼斯人注册网站研究的地点。
戴维、科利和NEIDL的安全和运营团队花了数周的时间与该市的公共卫生官员密切合作,才获得了对活冠状病毒样本进行澳门威尼斯人注册网站研究的必要批准和许可。开始澳门威尼斯人注册网站研究任何新病原体必须满足的要求清单是令人生畏的——这是理所当然的——NEIDL团队自1月份以来一直在以极快的速度飞行,以获得波士顿公共卫生委员会的正式批准。
戴维说:“为了达到这一点,我们付出了巨大的努力,很多人都想尽办法做到这一点。”“我们按照规定做了一切,以确保我们的工作安全。”
这个过程终于过去了,他很高兴能够进入NEIDL的BSL-4,他戴着双手套的手里紧紧攥着冠状病毒的小瓶。在实验室里,他和他的团队将采用他们独特的药物筛选装置,使用小型高效的机器人来突破传统的活培养的瓶颈和低效率,帮助他们同时评估384个不同孔的感染了SARS-Cov-2的人肺细胞上潜在的药物化合物。
戴维说:“化合物像楔子一样粘在病毒蛋白质上或夹在病毒蛋白质之间,阻止它们聚集在一起并正常发挥作用。”
他说,在培养板内,澳门威尼斯人注册网站研究人员将给感染sars - cov -2的肺细胞注射各种各样的化合物。一些混合物是从已经获得fda批准的抗病毒药物中提取的——这将为批准用于感染covid -19的人类提供一条特别快速的途径——还有一些是由化学家与波士顿大学分子发现中心(BU- cmd)主任约翰·波尔科(John Porco)合作设计的全新候选药物。

波尔科说:“我们收集了数千种化合物,用于各种生物用途。”“我们已经向neidl提供了我们的全部藏品,我们与neidl长期合作开发抗病毒药物,以测试新型冠状病毒。我们认为从这个筛选中会出现一些有趣的候选药物。”
戴维说,他的团队将密切观察受感染的肺细胞培养物,以观察SARS-CoV-2对来自BU-CMD的每种不同化合物的反应。一些化合物被设计用来阻止病毒进入宿主细胞,而另一些化合物则干扰病毒复制其遗传物质的能力。还有一些病毒从死亡的宿主细胞中释放出来后,破坏了病毒自我组装和增殖感染的能力。
戴维说:“我们的目标是找到能够减轻病毒负担和缓解最高程度感染的药物。”“黄金标准是找到能阻止COVID-19蔓延并防止其传播的小分子。当然,实现这一目标是困难的。我们必须小心这些分子不会影响人的健康或引起意想不到的副作用。”
然而戴维是乐观的,甚至有信心,好消息就在路上。他说:“不可否认,我们将找到一些对新型冠状病毒有合理效力的东西。”“获得高效力的东西更难,但这正是伟大的化学家发挥作用的地方。”
Davey和Porco正在这方面进行合作,并计划对有希望的化合物进行微调,以提高其对抗COVID-19的有效性,而不会产生副作用。波尔科和他在BU-CMD的团队还专门澳门威尼斯人注册网站研究被称为大环的小分子,这种化合物可以与病毒表面的受体相适应,就像钥匙可以与锁相适应一样,只要它们保持合适的位置,就可以阻止其他分子机器进入。
波尔科说:“在基础化学和药物发现工作与NEIDL之间,波士顿大学在澳门威尼斯人注册网站研究COVID-19方面处于有利地位。”
戴维的团队在寻找阻断埃博拉病毒感染和传播的分子方面有丰富的经验。在加入波士顿大学的NEIDL之前,Davey的团队驻扎在德克萨斯州生物医学澳门威尼斯人注册网站研究所,这是美国的另一个BSL-4站点,他们在那里测试了针对活埃博拉病毒的药物化合物。他们是第一批见证REGN-EB3化合物疗效的人。REGN-EB3是制药公司Regeneron生产的一种三抗体鸡尾酒,在去年的一项临床试验中,如果早期给病人服用,这种化合物可以将致命的埃博拉病毒的死亡率从70%降低到6%。
随着戴维团队的工作正在进行中,科利说,NEIDL将很快开展更多的澳门威尼斯人注册网站研究工作,包括澳门威尼斯人注册网站研究新型冠状病毒进入宿主细胞并自我复制的分子机制。NEIDL的澳门威尼斯人注册网站研究人员还将寻求确定肺部初始病毒感染后受到影响的其他细胞类型,并将开展与COVID-19疾病进展和传播相关的其他澳门威尼斯人注册网站研究。与此同时,NEIDL的其他团队将在具有人源化免疫系统的小鼠中模拟COVID-19感染,帮助他们了解对病毒的免疫反应,这将使他们能够确定在未来疫苗中使用的最佳抗体。
科利承诺:“很快就会有更多涉及波士顿大学科学家和GBCPP其他成员的澳门威尼斯人注册网站研究。”
戴维补充说,开展活体冠状病毒澳门威尼斯人注册网站研究所付出的巨大努力将在未来获得回报。“当然,我们学到了很多澳门威尼斯人注册如何改进必要的审批流程的知识,如果未来再次发生意外,我们将做好更充分的准备。”
联邦科学机构正在呼吁为covid -19相关澳门威尼斯人注册网站研究提供资金。来自疾病控制和预防中心、国家卫生澳门威尼斯人注册网站研究院、国防部、能源部、卫生与公众服务部和国家科学基金会的新机会可以在这里找到.
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