கம்ப்யூட்டர்களைப் பயன்படுத்தி கொரோனா தொற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது

கொரோனா வைரஸ் தொற்றுகளை கட்டுப்படுத்துவது அடிப்படையில் பூட்டு மற்றும் முக்கிய பிரச்சினை. சரியான சாவியால் மட்டுமே கதவு லாக்கரைத் திறக்கவோ பூட்டவோ முடியும். கொரோனா வைரஸ் அதன் மேற்பரப்பில் பல ஸ்பைக் புரதங்களை நாம் பூட்டுகளாக கருதலாம். ஸ்பைக் புரதத்துடன் பிணைக்கக்கூடிய ஒரு சரியான இரசாயனமானது, செல்களில் உள்ள ஏற்பி பிணைப்பு புரதங்களை பிணைத்து, தொற்றுநோயைத் தொடங்கும் வைரஸ் தடுப்பு ஊடுருவலை செயலிழக்கச் செய்யலாம்.

கொரோனா வைரஸை (கோவிட் 2) ஏற்படுத்தும் SARS-CoV-19 வைரஸின் படங்களை நாம் அனைவரும் பார்த்திருக்கிறோம். வைரஸை எதிர்த்து மோனோக்ளோனல் ஆன்டிபாடி சிகிச்சைகளை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் பணியாற்றி வருகின்றனர். கொரோனா வைரஸுக்கு எதிரான ஆன்டிபாடிகள் ஸ்பைக் புரதங்களுடன் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டு, உயிரணுக்களுடன் வைரஸ் பிணைப்பதைத் தடுக்கும் விசைகள். பல நிறுவனங்கள் வைரஸுக்கு எதிராக குறிப்பிட்ட ஆன்டிபாடிகளை உருவாக்கக்கூடிய தடுப்பூசிகளை உருவாக்கி வருகின்றன. சில தடுப்பூசிகள் குளிரூட்டல் தேவைப்படும் பெரிய மற்றும் உணர்திறன் கொண்ட மூலக்கூறுகளாகும், மேலும் குறுகிய கால ஆயுட்காலம் கொண்டவை, அவை நீண்ட காலத்திற்கு பெரிய அளவிலான சோதனைகளுக்கு பயன்படுத்த கடினமாக உள்ளது. தடுப்பூசிக்கு பதிலாக, பாதிக்கப்பட்ட நபர்களுக்கு முன்-உருவாக்கப்பட்ட (செயலற்ற) ஆன்டிபாடிகளை (REGENERON®) வழங்க முடியும்.

வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தின் டாக்டர். டேவிட் பேக்கர் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள், கொரோனா வைரஸ் ஸ்பைக் புரதத்துடன் இறுக்கமாக பிணைக்கும் செயற்கை "மினிபுரோட்டீன்களை" வடிவமைக்கத் தொடங்கினர். அவர்களின் ஆய்வுக்கு NIH இன் தேசிய பொது மருத்துவ அறிவியல் நிறுவனம் (NIGMS) மற்றும் தேசிய ஒவ்வாமை மற்றும் தொற்று நோய்கள் நிறுவனம் (NIAID) ஆகியவை நிதியளித்தன. கண்டுபிடிப்புகள் தோன்றின அறிவியல் செய்திகள் செப்டம்பர் 9, 2020 இல்.

ஆன்டிவைரல் மினிபுரோட்டீன்களை உருவாக்க குழு இரண்டு உத்திகளைப் பயன்படுத்தியது. முதலில், அவர்கள் ACE2 ஏற்பியின் ஒரு பகுதியை சிறிய புரதங்களில் இணைத்தனர். ஆராய்ச்சியாளர்கள் ரோசெட்டா புளூபிரிண்ட் பில்டர் எனப்படும் புரத வடிவமைப்பு கருவியைப் பயன்படுத்தினர். இந்த தொழில்நுட்பம் அவற்றை தனிப்பயனாக்க புரதங்களை உருவாக்க அனுமதித்தது மற்றும் அவை ஏற்பியுடன் எவ்வாறு பிணைக்கப்படும் என்பதைக் கணிக்கின்றன. இது "லாக்ஸ்மித்" (ACE2 ஏற்பி புரதம்) க்குச் சென்று கொரோனா வைரஸ் (ஸ்பைக் புரதம்) பூட்டைப் பூட்டக்கூடிய ஒரு விசையை ஆர்டர் செய்வது போன்றது.

இரண்டாவது அணுகுமுறை புதிதாக மினிபுரோட்டீன்களை வடிவமைப்பதாகும், இது அதிக அளவிலான சாத்தியங்களை அனுமதித்தது. மினிபுரோட்டீன்களின் பெரிய நூலகத்தைப் பயன்படுத்தி, ரிசெப்டர் பைண்டிங் டொமைன் (RBD) எனப்படும் கொரோனா வைரஸ் ஸ்பைக்கின் முக்கிய பகுதிக்குள் பிணைக்கக்கூடிய வடிவமைப்புகளை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். மொத்தத்தில், குழு 100,000 மினிபுரோட்டீன்களை உற்பத்தி செய்தது.

அடுத்து, மினிபுரோட்டின்கள் RBD உடன் எவ்வளவு நன்றாக பிணைக்கப்படுகின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் சோதித்தனர். மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளர்கள், பிணைப்பை மேம்படுத்த கூடுதல் சோதனை மற்றும் மாற்றங்களைச் செய்தனர். கிரையோ-எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி, இரண்டு மினிபுரோட்டீன்கள் ஸ்பைக் புரதத்துடன் எவ்வாறு பிணைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைப் பற்றிய விரிவான படங்களை குழுவால் உருவாக்க முடிந்தது. கணக்கீட்டு மாதிரிகளின் கணிப்புகளுடன் பிணைப்பு நெருக்கமாக பொருந்துகிறது.

இறுதியாக, மூன்று மினிபுரோட்டீன்கள் கொரோனா வைரஸை (SARS-CoV-2) நடுநிலையாக்க முடியுமா என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் சோதித்தனர். அனைத்து மினிபுரோட்டீன்களும் ஆய்வகத்தில் வளர்ந்த மனித செல்களை தொற்றுநோயிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன. LCB1 மற்றும் LCB3 வேட்பாளர்கள் ஆற்றல்மிக்க நடுநிலைப்படுத்தும் திறனைக் காட்டினர். மினிபுரோட்டீன் நூலகத்திலிருந்து உருவாக்கப்பட்ட வடிவமைப்புகளில் இவையும் அடங்கும். இந்த மினிபுரோட்டின்கள் இன்றுவரை அறிவிக்கப்பட்ட மிகவும் பயனுள்ள ஆன்டிபாடி சிகிச்சைகளை விட அதிக சக்தி வாய்ந்ததாக இருக்கலாம் என்று சோதனைகள் பரிந்துரைத்தன.

"விரிவான மருத்துவ பரிசோதனைகள் இன்னும் தேவைப்பட்டாலும், இந்த கணினியில் உருவாக்கப்பட்ட ஆன்டிவைரல்களில் சிறந்தவை மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியவை என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்" என்று ஆய்வின் முதல் ஆசிரியரான டாக்டர் லாங்சிங் காவ் கூறுகிறார். "அவை SARS-CoV-2 நோய்த்தொற்றை குறைந்தபட்சம் அதே போல் மோனோக்ளோனல் ஆன்டிபாடிகளைத் தடுப்பதாகத் தோன்றுகிறது, ஆனால் உற்பத்தி செய்வதற்கு மிகவும் எளிதானது மற்றும் மிகவும் நிலையானது, குளிர்பதனத்தின் தேவையை நீக்குகிறது."

குறிப்பிடத்தக்க வகையில், இந்த ஆய்வு எதிர்கால வைரஸ் அச்சுறுத்தல்களுக்கு விரைவாக பதிலளிக்கும் கணக்கீட்டு மாதிரிகளின் திறனை நிரூபிக்கிறது. மேலும் வளர்ச்சியுடன், புதிய வைரஸின் மரபணுவைப் பெற்ற சில வாரங்களுக்குள் நடுநிலைப்படுத்தும் வடிவமைப்புகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்க முடியும். இந்த வளர்ச்சியின் உட்குறிப்பு நோய்த்தொற்றுக் கட்டுப்பாட்டிற்கு அப்பாற்பட்டது மற்றும் இரண்டு மூலக்கூறுகளை பிணைப்பதை திறம்பட கட்டுப்படுத்தக்கூடிய ஒவ்வாமை எதிர்வினைகள் போன்ற பல கோளாறுகளைத் தடுக்க வழிவகுக்கும்.

கருத்துரை

தயவுசெய்து கவனிக்கவும்: கருத்துகள் வெளியிடப்படுவதற்கு முன் அங்கீகரிக்கப்பட வேண்டும்.