Osmišljavanje rješenja
Kako se pandemija koronavirusa širi, profesor Sarel Flajšman i njegov tim na Odjeljenju za biomolekularne nauke su duboko u planovima. Koristeći jedinstveni pristup, razvijen u njihovoj laboratoriji, nastoje da se posvete problemu koronavirusa, pravljenjem i isprobavanjem miliona nano-tijela – malih, sintetičkih, antitijela, koja bi se mogla provući pored jake odbrane koronavirusa. Čim naučnici pogode najučinkovitija antitijela, biće moguće osmisliti liječenje koje će zaustaviti ovaj virus, koji je već odnio hiljade života širom svijeta.
Strukturalni biolog, profesor Flajšman, razvija alatke računarskog prikaza, koje podržavaju brzo i jeftino osmišljavanje prilagođenih proteina, za bilo koji broj željenih svojstava. Veliki dio njegovog rada, vezanog za dizajn, usmjerena je na antitijela – proteine koji brane tijelo od ovakvih uljeza koji izazivaju bolesti, kao što su virusi i bakterije. Sada je fokusiran na određeni gradivni element koronavirusa – protein šiljka, koji su nedavno opisali naučnici sa Univerziteta Teksasa u Ostinu, i koji ima ključnu ulogu u razvoju zaraze.
Njegov cilj je da osmisli snažno antitijelo, koje bi se vezalo za ranjive tačke proteina šiljka, i zaustavilo zarazu na svom putu.
Nauk od malarije
Mogući uticaj ovakvog pristupa se ogleda u nedavnom pomaku, u Flajšmanovoj laboratoriji, protiv drugog zaraznog ubice: parazita Plasmodium falciparum, koji izaziva malariju.
Laboratorija profesora Flajšmana je izumila metod koji omogućava pravljenje kompjuterskih prikaza proteina, koji ne postoje u prirodi, ali koji, kao kod antitijela, mogu ih napraviti učinkovitijim ili postojanijim, tako da se mogu upotrebljavati u vakcinama. Ove alatke, koje je njegova laboratorija objavila na internetu, i sada se koriste u laboratorijama širom svijeta, uobličuju sadašnje razumijevanje savijanja i dejstva proteina. One, takođe, predviđaju i kako bi pojedine mutacije uticale na osobine proteina na atomskom nivou, i kako da ih združimo tako da dobijemo željeni ishod.
Prije dvije godine, algoritam koji je osmislio Dr. Adi Goldencvajg, tadašnji doktorant u Flajšmanovoj laboratoriji, doveo je do pronalaženja nadmoćne anti-malarijske vakcine. Ne samo da su vještački proteini, koji su osmislili da izazovu zaštitni odziv imuniteta, koji je predusretio zarazu parazitom malarije, već su isto bile i jeftine za proizvodnju, i ostale su postojane i na vrlo velikim temperaturama – što je znatna prednost kod vakcina, osmišljenih uglavnom za siromašno stanovništvo u tropskoj klimi. Uspješno ispitan u laboratorijskom proučavanju, od strane saradnika profesora Flajšmana u UK-u, novi proteini obećavaju puno za slični uspjeh na terenu, i pripremaju se izdavanje kao komercijalna vakcina.
Naravno, antitijela, koja su savršeno usmjerena ka zaustavljanju koronavirusa, neće biti lako osmisliti. Šiljke, koji pokreću zarazu, štite naročito složene strukture, poznate kao polisaharidi. Da bi savladao ovu polisaharidsku zaštitu, profesor Flajšman namjerava da masovno proširi računski protokol, već uspješno oproban u malom obimu u njegovoj laboratoriji.
Koristeći infrastrukturu Vajcmanovog instituta za veliku računarsku moć, tim, koji uključuje doktorante: Lukasa Krausa, Revit Necer i Adija Goldencvajga, ne čeka izvršavanje daljih računarskih ispitivanja da bi vidjeli koji od njihovih najboljih kandidata radi najbolje. Namjeravaju da sintetišu milione antitijela, za koje njihovi algoritmi procijene da bi bila djelotvorna, što je omogućeno nedavno razvijenim postupcima u laboratoriji, i zatim da razaberu ovaj ogromni skup, uz pomoć probne, visokopropusne, skrining tehnologije.
Testiraće se sposobnost antitijela, koja uđu u uži izbor, da neutrališu uzorke koronavirusa – što može biti osnov za budući postupak liječenja za Covid-19, i pomoć u razvijanju vakcine.
Izvor: techexplorist.com