Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Polscy naukowcy pracujący nad koronawirusem zdobyli kluczowe informacje, jak go powstrzymać

Recommended Posts

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej zbadali enzym, który może okazać się kluczowy w walce z koronawirusem SARS-CoV-2. Proteaza SARS-CoV-2 Mpro (Main Protease) odpowiedzialna jest za cięcie białek i jest wirusowi niezbędna do replikacji.

Powstrzymanie tego procesu zabiłoby wirusa, zatem byłoby dobrą strategią w opracowaniu leku. Jak piszą sami naukowcy, praca zespołu profesora Marcina Drąga zapewnia ramy do zaprojektowania inhibitorów [substancji powstrzymujących działanie – red.], które mogą posłużyć do stworzenia środków zwalczających wirusa lub testów diagnostycznych.

O pracach profesora Drąga wspominaliśmy już w 2018 roku.

SARS-CoV-2 Mpro znana jest badaczom. Jeśli jednak potraktowalibyśmy ją jak zamek, to jest to zamek, który można otworzyć jednym z milionów możliwych kluczy. A my znaleźliśmy jeden klucz, który pasuje do tego enzymu, mówi profesor Drąg.

Naukowcy wiedzieli, że warto przyjrzeć się SARS-CoV-2 Mpro, ponieważ podobna proteaza występuje w wirusie SARS-CoV, który wywołał epidemię SARS z lat 2002–2003. Bardzo istotny jest fakt, że zespół profesora Drąga ściśle współpracuje z grupą profesora Rolfa Hilgenfelda z Uniwersytetu w Lubece. Drąg i Hilgenfeld mają na swoim koncie prace nad wirusami Zika, Zachodniego Nilu i dengi. A profesor Hilgenfeld odegrał ważną rolę w walce z poprzednią epidemią SARS, kiedy to opracował trójwymiarową strukturę proteazy i jej inhibitora. Jako że SARS-CoV jest dość dobrze zbadany i bardzo podobny do obecnego koronawirusa SARS-CoV-2, naukowcy wiedzą, którymi elementami SARS-CoV-2 warto się zainteresować.

Na początku lutego bieżącego roku profesor Hilgenfeld uzyskał proteazę koronawirusa SARS-CoV-2 i dostarczył ją do Wrocławia. Tutaj prace ruszyły pełną parą.

Oczywiście naukowcy na całym świecie wiedzą o roli, jaką odgrywają SARS-CoV Mpro i SARS-CoV-2 Mpro i badają te enzymy, jednak to polski zespół jako pierwszy mógł pochwalić się sukcesem. Było to możliwe dzięki opracowanemu wcześniej przez profesora Drąga narzędziu o nazwie Hybrydowa Kombinatoryczna Biblioteka Substratów (HyCoSuL). HyCoSuL pozwoliła na opisanie preferencji substratowej enzymu. To jedna z najważniejszych informacji na jego temat. Dzięki temu można bowiem określić, jak powinien wyglądać „klucz” blokujący działanie SARS-CoV-2 Mpro. Pozwala też na mapowanie najważniejszego miejsca enzymu, co pozwoli np. na dopasowanie do niego leków już istniejących na rynku. Za opracowanie HyCoSuL profesor Drąg został w ubiegłym roku wyróżniony Nagrodą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

Jakby jeszcze tego było mało, zespół profesora Drąga zauważył że proteaza SARS-CoV-2 Mpro jest na tyle unikalnym enzymem, że w ludzkim organizmie niemal nie występują enzymy do niego podobne. To zaś oznacza, że jeśli powstaną leki atakujące SARS-CoV-2 Mpro to będą one szkodziły wirusowi, ale nie człowiekowi, zatem będą mniej toksyczne.

Z pełną pracą, jeszcze niezrecenzowaną, opisującą osiągnięcie polskich naukowców można zapoznać się w bioRxiv.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

> Powstrzymanie tego procesu zabiłoby wirusa

Powstrzymanie replikacji sprawia tylko, że człowiek staje się nosicielem do czasu, kiedy nie zadziałają inne czynniki, które zniszczą wirusa.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Występujący w konopiach kannabidiol jest silnym inhibitorem replikacji wirusa SARS-CoV-2, informują naukowcy z Uniwersytetów w Chicago i Louisville. Przeprowadzone przez nich badania na myszach i hodowlach komórek wykazały, że CBD i jego metabolit 7-OH-BCD blokują namnażanie się SARS-CoV-2 w komórkach nabłonka płuc. Pozytywnego działania nie zaobserwowano w przypadku THC i innych testowanych składników konopi.
      Z badań, których omówienie opublikowano na łamach Science Advances, dowiadujemy się, że CBD o wysokiej czystości zaczyna działać po przedostaniu się wirusa do komórki. Hamuje ekspresję genów patogenu i powstrzymuje wirusa przed wykorzystaniem gospodarza do transkrypcji genów. Blokowanie replikacji SARS-CoV-2 odbywa się częściowo przez wzmacnianie reakcji na stres siateczki śródplazmatycznej oraz szlaku sygnałowego interferonu.
      Uzyskane wyniki wskazują, ze CBD i 7-OH-CBD mogą blokować infekcję SARS-CoV-2 na wczesnym stadium, a nawet na jej późniejszych etapach. Jest to – przynajmniej częściowo – powodowane poprzez wpływanie na stres retikulum śródplazmatycznego oraz szlak sygnałowy interferonu. Badania na myszach, którym podawano CBD wykazały, że zarówno w wymazach z nosa jak i tkance płucnej miały one mniejszą liczbę wirionów SARS-CoV-2. Co więcej, analizy baz danych dotyczących pacjentów zażywających przepisane przez lekarzy dzienne dawki CBD (100 mg/ml) wykazały, że wśród osób tych testy na COVID-19 rzadziej dają pozytywny wynik.
      Ten związek pomiędzy zażywaniem CBD a mniejszą liczbą pozytywnych testów na COVID utrzymywał się niezależnie od metod analizy, co daje silne podstawy do rozpoczęcia badań nad potencjalnym wykorzystaniem CBD do walki z infekcją SARS-CoV-2. Można je przeprowadzić analizując wielkie zestawy danych lub planując odpowiednie eksperymenty, stwierdzają autorzy artykułu.
      CBD ma wiele zalet jako potencjalny środek zapobiegający infekcji SARS-CoV-2. CBD jako dodatek do żywności, zwierający  poniżej 0,3% THC, jest szeroko stosowany. Po opracowaniu odpowiedniej formuły i zachowaniu kontroli jakości CBD mógłby być – w przeciwieństwie do leków antywirusowych – używany profilaktycznie. Tym bardziej, że możliwe jest wiele różnych dróg podawania CBD, w tym przez drogi oddechowe. Jako, że CBD blokuje replikowanie się wirusa już po jego wniknięciu do komórki, prawdopodobnie będzie efektywny również przeciwko wersjom wirusa ze zmienionym białkiem szczytowym. W przeciwieństwie do takich leków jak remdesivir czy przeciwciała przeciwwirusowe, CBD nie musi być wstrzykiwane w szpitalu. Ponadto CBD powoduje tylko niewielkie skutki uboczne, czytamy w podsumowaniu badań.
      Naukowcy podkreślają też, że obecność innych kannabinoidów, jak THC, może zmniejszać przeciwwirusowe działanie CBD, dlatego też palenie marihuany nie chroni przed SARS-CoV-2.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nieco ponad 15 lat temu podpisano umowę powołującą do życia Konsorcjum Dolnośląskiej Biblioteki Cyfrowej (DBC). Początkowo w bazie znajdowało się ok. 300 publikacji, przede wszystkim ze zbiorów Politechniki Wrocławskiej, obecnie jest ich już blisko 90 tys. Chętni mogą się zapoznać i z cennymi dokumentami historycznymi, i z współczesnymi wydawnictwami.
      Na stronie DBC można zobaczyć, jakie pozycje ostatnio dodano; wśród nich zobaczymy zarówno starodruki, np. "Simona Simonidesa Sielanki" Szymona Szymonowica z 1626 r., jak i niedawno opublikowane artykuły, książki, czasopisma, pomiary inwentaryzacyjne czy rozprawy doktorskie.
      Korzystając z przycisku "Obiekty planowane" na stronie głównej, da się też sprawdzić, jakie pozycje zostaną za jakiś czas udostępnione.
      Projekt koordynuje Politechnika Wrocławska; serwery cyfrowej biblioteki znajdują się we Wrocławskim Centrum Sieciowo-Superkomputerowym.
      Początki i rozwój DBC
      Jak podkreślono w komunikacie DBC, w grudniu 2006 r. dziesięć wrocławskich uczelni wyższych oraz Zakład Narodowy im. Ossolińskich podpisało umowę powołującą do życia Konsorcjum Dolnośląskiej Biblioteki Cyfrowej (DBC). Inicjatywa utworzenia DBC wyszła ze strony Ossolineum i Politechniki Wrocławskiej. Obecnie do projektu należą 22 instytucje.
      Podpisanie umowy umożliwiło współpracę bibliotek w zakresie gromadzenia oraz udostępniania w sieci dolnośląskich zbiorów bibliotecznych. Od początku istnienia DBC jednym z jej głównych celów jest zapewnienie powszechnego i nieograniczonego dostępu do zbiorów naukowo-dydaktycznych, kulturalnych i regionalnych.
      Każda z bibliotek Konsorcjum posiada swój indywidualny zasób. Politechnika Wrocławska chwali się, że na jej kolekcję składają się rozprawy doktorskie, uczelniane czasopisma open access, książki z Oficyny Wydawniczej PWr, materiały bibliologiczne, regionalia czy książki wydane przed 1949 r. (w tej kolekcji podrzędnej znajdują się publikacje, których prawa autorskie wygasły; mamy tu do czynienia z cennymi starodrukami czy książkami naukowymi z różnych dziedzin wiedzy, pochodzącymi głównie z Politechniki Lwowskiej i Technische Hochschule Breslau).
      Warto dodać, że w kolekcji DBC znajdują się np. cyfrowe wersje rękopisów "Pana Tadeusza" Adama Mickiewicza czy "Chłopów" Władysława Reymonta.
      Szeroko zakrojona współpraca
      Dolnośląska Biblioteka Cyfrowa współpracuje z Federacją Bibliotek Cyfrowych (FBC), a ta przekazuje zgromadzone dane innym serwisom internetowym: Europejskiej Bibliotece Cyfrowej EUROPEANA, agregatorowi metadanych europejskich prac naukowych i dysertacji DART Europe czy ViFaOst (Wirtualnej Bibliotece Europy Wschodniej). Na zasadach "linking partnership", czyli wzajemnego linkowania, DBC uczestniczy także w programie Manuscriptorium.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Już dziś (19 listopada) o godz. 19 zadebiutuje miniserial dokumentalny Politechniki Wrocławskiej "Nauka do potęgi". Premiera 1. odcinka pt. "Wyzwania współczesnej architektury" będzie miała miejsce na stronie serial.pwr.edu.pl oraz kanale Politechniki Wrocławskiej na YouTube'ie. Kolejne odcinki będą się ukazywać co tydzień do 21 grudnia. Dowiemy się z nich, na przykład, dlaczego wysyłamy w kosmos laboratoria wielkości termosu albo w jaki sposób inżynierowie walczą z nowotworami.
      Poszczególne odcinki będą dotyczyć wyzwań podejmowanych przez naukowców PWr: od walki z nowotworami piersi, przez projektowanie elektrycznych pojazdów i inteligentnych miast, po eksplorację kosmosu.
      Dwanaścioro naukowców opowie o swoich doświadczeniach i pracy. Bohaterami serialu są m.in. prof. dr hab. inż. Jan Dziuban, dyrektor naukowy projektu wystrzelenia pod koniec przyszłego roku w kierunku Marsa polskiego nanosatelity wyposażonego w aparaturę z naszego kraju, czy dr inż. Joanna Bauer, której zespół dostał w 2020 r. europejską nagrodę (Grand Prix konkursu Innovation Radar Prize) dla innowatorów za badania nad terapią nowotworów piersi.
      Kolejne odcinki będą nosić następujące tytuły: "Lepsze życie w mieście", "Inżynierowie komfortu", "Inżynierowie w walce z nowotworami", "Elektromobilność - krok ku przyszłości" oraz "A jeśli Ziemia to za mało?".
      Serial przygotowało niezależne studio filmowe Camera Nera. Narratorem jest Andrzej Ferenc. Za scenariusz i reżyserię odpowiada Łukasz Śródka, za zdjęcia Aleksy Kubiak, a za koncepcję serialu i opiekę merytoryczną Katarzyna Kroczak-Knapik, dyrektorka Działu Informacji i Promocji PWr.
      Łukasz Śródka jest współzałożycielem firmy Camera Nera. Prezentował swoje prace na festiwalach w Polsce i za granicą (w Europie, Ameryce Północnej czy Azji). Stworzył liczne krótkie formy filmowe i pełnometrażowy film dokumentalny "W absolutnej ciszy".
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Politechnice Wrocławskiej (PWr) powstaje e-nos, który pomoże w wykrywaniu źródeł uciążliwych zapachów i monitorowaniu ich poziomu w otoczeniu. Pracuje nad nim dr Justyna Jońca. Realizacja projektu SENSODOR ma potrwać 3 lata.
      Mierzenie zapachu
      Bardzo trudno jest zmierzyć zapach. Typowe techniki analityczne pozwalają określić chemiczny skład mieszaniny odpowiedzialnej za pojawienie się zapachu, ale nie odpowiedzą nam na pytanie, czy jest on przyjemny, jakie ma stężenie czy intensywność. Jak dotąd najlepszym instrumentem do oceny uciążliwości zapachowej jest nasz nos. Techniki pozwalające oszacować uciążliwość zapachową nazywane są olfaktometrią - opowiada dr Jońca.
      Panel ludzkich nosów (wykorzystujący odpowiednie procedury zespół co najmniej 4 osób po przeszkoleniu) może precyzyjnie określić stężenie zapachowe, a także intensywność i jakość hedoniczną mieszanin zapachowych. Elektroniczny nos ma być uzupełnieniem przy tego typu badaniach.
      Zebranie zespołu i przeprowadzenie oceny jest kosztowne i czasochłonne, a w tym czasie źródło uciążliwości zapachowej może zostać zniwelowane na skutek zmiany charakteru emisji i warunków jej towarzyszących. Rozwiązaniem mogą być właśnie nosy elektroniczne, tworzące sieć monitorującą wokół interesującego nas obiektu, np. zakładu gospodarki odpadami komunalnymi. Pozwoli to na prowadzenie ciągłego monitoringu danego obiektu - tłumaczy specjalistka.
      W komunikacie prasowym PWr podkreślono, że choć substancje zapachowe nie są przeważnie szkodliwe dla zdrowia, to przy dłuższej ekspozycji mogą wywoływać np. problemy z koncentracją oraz podrażnienia gardła i oczu.
      Budowa e-nosa
      Elektroniczny nos jest zbudowany z matrycy czujników. Bardzo istotną jego częścią jest warstwa czuła, wyprodukowana z polimerów czy tlenków metali półprzewodnikowych.
      W każdym urządzeniu takich czujników będziemy mieli kilka lub kilkanaście, ale nie będą one selektywne. Oznacza to, że nie będą wykrywały konkretnego związku, ale każdy z wybranych czujników będzie inaczej reagował z analizowaną mieszaniną - zapowiada dr Jońca. Urządzenie ma się znajdować w ochronnej skrzynce z systemem przepływu powietrza.
      Z sygnałów z matrycy będzie powstawał "odcisk zapachu". Co ważne, oprócz tego próbki będzie analizować panel ludzkich nosów.
      Wyniki z obu źródeł będą wprowadzane do komputera, który, jak wyjaśniono w komunikacie uczelni, dzięki zastosowaniu algorytmów uczenia maszynowego będzie się stopniowo uczył. I to do tego stopnia, że finalnie sam będzie w stanie określić stężenie oraz intensywność zapachu nieznanej mu próbki.
      Mam nadzieję, że dzięki zastosowaniu nanotechnologii uda mi się uzyskać lepsze parametry niż w dotychczas stosowanych czujnikach. Dzięki zaprojektowaniu warstwy czułej w nanoskali uzyskać można m.in. wyższą czułość urządzenia - dodaje dr Jońca. Zainstalowanie e-nosa na dronie ułatwiłoby poszukiwanie źródeł uciążliwości zapachowych.
      Trzyletni projekt
      Na samej PWr w projekt zaangażowali się naukowcy z 2 Wydziałów: Inżynierii Środowiska i Mechanicznego. Część badań zrealizuje Laboratorium Chemii Koordynacyjnej Narodowego Centrum Badań Naukowych w Tuluzie. Za kwestie związane z uczeniem maszynowym ma odpowiadać dr Adalbert Arsen. Wg planu, testy e-nosa odbędą się we współpracy z którymś zakładem gospodarowania odpadami w województwie dolnośląskim.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej pracują nad kaskiem rowerowym z wymienną wkładką. Rozwiązanie takie powinno być tańsze i bardziej bezpieczne dla samego użytkownika, a jako że pianka ma być biodegradowalne, będzie też przyjazne dla środowiska. Zalety nowego kasku w porównaniu z kaskami tradycyjnymi biorą się stąd, że w ciągu ostatnich 45 lat od opracowania pierwszego kasku sportowego, konstrukcja i zasada jego działania nie uległa zasadniczym zmianom.
      Kaski chronią głowę dzięki pochłanianiu części energii uderzenia. Wyposażone są w specjalną piankę energochłonną, która pochłania energię, odkształca się jak sprężyna i oddaje mniej energii niż pochłonęła. Jednak takie rozwiązanie ma pewną wadę. Otóż energia uderzenia jest magazynowana w piance, co skutkuje jej deformacją. Dlatego też, przynajmniej teoretycznie, po każdym uderzeniu powinniśmy wymieniać kask. Nie wiemy bowiem, jak bardzo pianka uległa deformacji i jak dobrze będzie w przyszłości nas chroniła. Użytkownik nie jest w stanie ocenić stopnia deformacji pianki i zbadać na ile bezpieczeństwo zapewniane przez kask się zmniejszyło. Producenci zalecają więc wymianę kasku po każdym uderzeniu. To jednak rozwiązanie kosztowne, więc niewiele osób wymienia kask po drobnym upadku.
      Uczeni z PWr pracujący pod kierunkiem dr. inż. Pawła Kaczyńskiego z Katedry Obróbki Plastycznej, Spawalnictwa i Metrologii na Wydziale Mechanicznym postanowili rozwiązać ten problem, opracowując kask z wymienną pianką. Uczony zauważa, że wszystkie oferowane dotychczas kaski mają mocowaną na stałe warstwą energochłonną. Dlatego nasze rozwiązanie będzie czymś zupełnie nowym. Pracujemy nad warstwą, która będzie wymienną wkładką. Każdy rowerzysta czy sportowiec po upadku albo zderzeniu będzie mógł łatwo włożyć nową wkładkę do swojego kasku, bez użycia siły czy specjalistycznego oprzyrządowania. Jednocześnie będzie miał pewność, że taka zmiana w żaden sposób nie obniży gwarancji jego bezpieczeństwa. Kask nadal będzie spełniał wymagane prawem normy.
      Naukowcy nie ograniczają się jedynie do problemu wymiany wkładki. Chcą też, by stara wkładka ulegała biodegradacji. Biodegradowalność jest dla nas największym wyzwaniem. Musimy stworzyć wkładkę, która z jednej strony rozłoży się pod wpływem działania wody, ale z drugiej będzie ochraniała stale pocącego się kolarza czy narciarza. Staramy się więc opracować takie tworzywo, które – mówiąc wprost – nie rozłoży się nam na głowach. A do tego ważne jest też, by ten materiał pokazywał w jakiś wizualny sposób utratę swoich własności – np. odbarwiał się, marszczył itp. po tym, jak – dajmy na to – kask przez kilka tygodni będzie leżał na stole w słonecznym ogrodzie albo spędzi kilka miesięcy w wilgotnej piwnicy. Tak, żeby użytkownik wiedział: coś tu się zadziało, lepiej wymienić wkładkę na nową.
      Problem jest poważniejszy, niż się wydaje. Obecnie stosowane wkładki produkowane są z materiałów ropopochodnych, które rozkładają się ponad 100 lat. Tymczasem w samej tylko Polsce każdego roku wyrzucanych jest około miliona kasków. A to oznacza dodatkowe setki ton odpadów.
      Uczeni z Wrocławia zamierzają udoskonalić też samą strukturę pianki. Będzie wykonana w formie otwartych, przestrzennych struktur przypominających plastry miodu i pochłonie energię poprzez plastyczne, wielomiejscowe fałdowanie. Żeby to zrozumieć, wystarczy wyobrazić sobie zgniatanie np. metalu. Energia jest pochłaniana przez odkształcanie tego materiału i sprężynowanie powrotne jest niewielkie. Nie ma więc ryzyka drugiej fazy uderzenia, a do tego bezpowrotne zgniecenie materiału wkładki jest od razu wyraźnym sygnałem dla użytkownika, że trzeba ją wymienić na nową. Tu nie będzie więc pola do zastanawiania się: uszkodzona czy jeszcze da radę? Od razu będzie wiadomo, że już nie spełnia dobrze swojej ochronnej roli.
      Naukowcy zapewniają, że ich pianka będzie pochłaniała nawet 84% energii uderzenia, a że ma być też bardziej przewiewna, wygodniej będzie nosić taki kask. Uczeni mają dwa lata na opracowanie nowatorskiego kasku. W tym czasie mają powstać prototypy dla rowerzystów i snowboardzistów.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...