Prvo otkriće malih molekula i snažnog antivirusnog olovnog jedinjenja SARS-CoV-2

Prvo otkriće malih molekula i snažnog antivirusnog olovnog jedinjenja SARS-CoV-2

Rad konzorcijuma COVID Moonshot objavljen je u časopisu Science otkrivajući njihovo otkriće snažnog antivirusnog olovnog jedinjenja SARS-CoV-2. Takođe se odražava na uspeh njegovog otvorenog naučnog pristupa u pokretanju programa za otkrivanje virusa bez patenata kako bi se brzo razvilo diferencirano vođstvo kao odgovor na hitnu pandemiju.

Inicijativa COVID Moonshot započela je kao spontana virtuelna saradnja u martu 2020. godine, kada je grupa naučnika i studenata iz akademske zajednice i biofarme, pokrenuta apelom na Tviteru, udružila snage da započne trku sa vremenom kako bi identifikovala nove molekule koji bi mogli da blokiraju SARS. -CoV-2 virus.

Ova neviđena, okupljena i potpuno otvorena saradnja više od 200 naučnika, brzo je identifikovala i razvila nova jedinjenja sa odličnom antivirusnom aktivnošću protiv ključnog enzima virusa SARS-COV-2, odnosno glavne proteaze (Mpro).

Glavni kandidat je sada u pretkliničkoj evaluaciji u saradnji sa inicijativom za lekove za zanemarene bolesti (DNDi). COVID Moonshot je posvećen otkriću bezbednih, globalno pristupačnih antivirusnih lekova protiv COVID-19 i budućih virusnih pandemija, i predstavlja pionir u pristupu koji je direktno u generički, bez patenata.

Rad konzorcijuma izveštava o otkriću nekovalentne, nepeptidne inhibitorske skele sa svojstvima sličnim olovu koja se razlikuje od trenutnih glavnih inhibitora proteaze. Njihov pristup je koristio crovd-sourcing, mašinsko učenje, eksaskalne molekularne simulacije i strukturnu biologiju i hemiju visoke propusnosti.

Zasnovan je na podacima iz velikog eksperimenta, izvedenog u rekordnom vremenu na početku pandemije, u objektu KSChem kompanije Diamond Light Source za skrining kristalografskih fragmenata koristeći Diamondovu kristalografiju visoke propusnosti. U eksperimentu, 1.495 kristala natopljenih fragmentima je pregledano u roku od nekoliko nedelja da bi se identifikovalo 78 pogodaka koji su gusto naseljavali aktivno mesto enzima.

Tim je uspeo da napravi detaljnu mapu strukturne plastičnosti SARS-CoV-2 glavne proteaze, opsežne odnose strukture i aktivnosti za više hemotipova i mnoštvo podataka o biohemijskoj aktivnosti. Svi dizajni jedinjenja (>18.000 dizajna), kristalografski podaci (>840 rendgenskih struktura vezanih za ligand), podaci o testu (>10.000 merenja) i sintetizovani molekuli (>2.400 jedinjenja) za ovu kampanju su deljeni brzo i otvoreno, stvarajući bogata otvorena baza znanja bez IP-a za buduće otkrivanje lekova protiv korona virusa.

Čineći sve podatke odmah dostupnim, sa svim jedinjenjima koja se mogu kupiti od ukrajinskog dobavljača hemije Enamine, konzorcijum ima za cilj da ubrza globalno istraživanje duž paralelnih staza koje prate njihov početni rad.

„Skup podataka priložen u publikaciji Science pruža jedinstven resurs koji povezuje sveobuhvatne strukturne podatke, pogotke fragmenata, više hemijskih skela, kao i podatke biohemijskih i ćelijskih testova koje mogu da vide i koriste drugi naučnici“, kaže dr Lizbe Koekemoer, jedan od vodećih autora i vođa tima u Centru za otkrivanje lekova Univerziteta u Oksfordu.

„Ovo je prvi put da je tako veliki broj struktura proteina-liganda generisan za kampanju otkrivanja lekova i objavljen u javnom domenu. To je svedočanstvo Diamondove kristalografske infrastrukture visoke propusnosti, ali i zadivljujuće koordinacije u mnogim istraživanjima. grupe širom sveta pod ogromnim pritiskom“, dodaje dr Daren Fearon, drugi vodeći autor i viši naučnik za beamline u Diamond Light Source, koji vodi postrojenje KSChem.

Kao upečatljiv primer za uticaj otvorene nauke, Shionogi klinički kandidat S-217622, ​​koji je dostupan u Japanu pod hitnim odobrenjem kao Ksocova [ensitrelvir], identifikovan je korišćenjem podataka generisanih u Diamond-u i otvoreno objavljenih.

Viši autor, prof. Frank von Delft, glavni naučnik za beamline u Diamondu, profesor za strukturnu hemijsku biologiju na Univerzitetu u Oksfordu, i jedan od osnivača konzorcijuma, kaže: „Napori otvorene nauke su transformisali mnoge oblasti bionauka. COVID Moonshot pruža primer održivog puta ka otvorenom naučnom ranom otkrivanju lekova koji vodi ka napretku u otkrivanju lekova za zarazne bolesti – oblasti istraživanja od velikog javnog značaja, ali koje privatni sektor hronično ne finansira.“

„Kampanja za otkrivanje lekova zasnovana na strukturi Moonshot-a koja cilja glavnu proteazu koronavirusa pruža putokaz za potencijalni razvoj budućih antivirusnih lekova.

Dr Annette von Delft, Univerzitet u Oksfordu, dodaje: „Ova publikacija prikazuje ogromnu vrednost koju prikupljanje ljudi može doneti otkrivanju lekova. Projekat COVID Moonshot je jedinstven po svom pristupu saradnje i posvećenosti otvorenoj nauci i pokazuje kako saradnja može biti pokretač inovacija“.

„Svakog dana u Diamondu smo ponosni što radimo sa vodećim naučnicima i akademicima iz celog sveta kao što je konzorcijum COVID Moonshot, koji sprovode inovativna i inspirisana istraživanja koristeći naš objekat. disciplinski timovi, a pristup objektima za saradnju omogućava našim korisnicima da zasijaju svojim sjajem u novim tehnologijama, tretmanima, održivim materijalima i klimatskim rešenjima za mnoge izazove 21. veka sa kojima se suočavamo“, komentariše novi generalni direktor Diamonda, Gianluigi Botton.

Saradnja platforme za otkrivanje koja se spontano formirala kao COVID Moonshot sada nastavlja svoj rad kao konzorcijum za otkrivanje ASAP, što je skraćenica za antivirusnu platformu vođenu AI-om, sa ciljem da otkrije i razvije nove inhibitore malih molekula širokog spektra protiv koronavirusa, flavivirusa i enterovirusi za spremnost za pandemiju.