除了抗體和白血球，免疫系統還部署了肽來對抗病毒和其他病原體。合成肽可以加強這種防禦，但在體內不能持續很長時間，因此研究人員正在開發穩定的肽模擬物。今天，科學家們報告說，他們成功地使用被稱為”肽”的模擬物來治療皰疹病毒感染的動物。這些小的合成分子有一天可以治癒或預防許多種類的感染，包括COVID-19。
研究人員將在美國化學學會（ACS）的秋季會議上展示他們的成果。ACS 2021年秋季會議是一個混合會議，將於8月22-26日以虛擬和現場的方式舉行，8月30-9月30日將提供點播內容，這次會議有超過7000個關於廣泛的科學主題的演講。
該項目的主要研究者之一巴倫博士說：”在體內，像LL-37這樣的抗菌肽有助於控制病毒、細菌、真菌、癌細胞甚至寄生蟲。但是多肽會很快被酶清除，所以它們不是理想的候選藥物。”相反，她和她的同事在更小、更穩定的分子中模仿LL-37的關鍵生物物理屬性，這些分子被稱為peptoids。蛋白腖很容易製造，而且與肽不同，它們不會被酶迅速降解，所以它們可以以更低的劑量使用。
肽由氨基酸的短序列組成，側鏈與分子骨架中的碳原子結合。這種結構很容易被酶分解。而在蛋白酶中，側鏈與分子骨架中的氮原子相連，形成一種能抵抗酶的結構。它們是由Chiron公司的Ronald Zuckermann博士於1992年首次創造的，他後來是巴倫的博士後顧問。她說，與其他類型的多肽模擬物需要費力的、多步驟的有機化學方法來生產不同，eptoids使用自動合成器和現成的化學品就能簡單而廉價地製造。”你幾乎可以像用麵包機製作麵包一樣輕鬆地製作它們。”
巴倫、祖克曼、路易斯維爾大學的吉爾·戴蒙德博士和其他人成立了麥克斯韋生物科學公司，開發peptoids作為預防或治療病毒感染的臨床候選藥物。他們最近報告了他們最新的peptoid序列的結果，這些序列被設計成對人的毒性比以前的版本要小。在實驗室里，這些化合物滅活了導致COVID-19的SARS-CoV-2和導致唇皰疹的單純皰疹病毒-1（HSV-1），使這些病毒無法感染培養的人類細胞。
現在，研究人員正在報告體內的結果，實驗結果顯示當eptoids點在小鼠的嘴唇上時，可以安全地防止小鼠的皰疹感染。Diamond的團隊正在進行額外的實驗，以確認小鼠實驗的進一步的發現。巴倫說，此外，他們還將研究佩普托類藥物對對阿昔洛韋有抗藥性的HSV-1病毒株的有效性，阿昔洛韋是目前美國食品和藥物管理局批准的治療這種疾病的最佳抗病毒藥物。
研究人員還準備在小鼠身上測試佩普托類藥物對SARS-CoV-2的活性。巴倫說：”COVID-19感染涉及到整個身體，一旦有人真的得了這種病，所以我們將通過靜脈注射來做這項測試，同時也會研究向肺部的輸送。”
但這些抗菌分子可以有更多的應用。斯坦福大學正在開展工作，探索它們對耳部和肺部感染的影響。巴倫已經將佩普托伊的樣本發送給其他實驗室的專家，對一系列病毒進行測試，在對流感、感冒病毒以及乙型和丙型肝炎的實驗皿研究中取得了有希望的結果。在他們的體外研究中，團隊發現，其中兩種佩普托伊是迄今為止發現的對MERS和舊SARS冠狀病毒最有效的抗病毒藥物。其他實驗室正在測試eptoids作為呼吸道和腸道的抗真菌劑，以及作為隱形眼鏡、導管和植入式髖關節和膝關節的抗感染塗層。
戴蒙德和巴倫正在研究這些廣譜化合物如何發揮作用。它們似乎能刺穿並打破病毒的包膜，還能與病毒的RNA或DNA結合。巴倫說，這種多管齊下的機制具有使病毒失活的優勢，與標準的抗病毒藥物不同，後者會減緩病毒的複製，但仍允許病毒感染細胞。它還使病原體產生抗藥性的可能性降低。
巴倫預計臨床試驗將在今年內開始。她說，如果成功的話，可以將peptoids作為一種預防措施–例如，在航空旅行前保護乘客不受COVID-19的影響–或在感染髮生后，例如當一個人感覺到即將到來的唇皰疹的明顯刺痛時，可以儘快使用peptoids。。