以下文章经 The Conversation许可转载，The Conversation是一家报道最新研究的在线出版物。
为什么我们没有药物来治疗 COVID-19，开发药物需要多长时间？
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SARS-CoV-2——引起 COVID-19 疾病的冠状病毒——是全新的，并以一种新颖的方式攻击细胞。每种病毒都不同，用于治疗它们的药物也不同。这就是为什么没有现成的药物来应对仅在几个月前出现的新型冠状病毒。
作为一名研究病毒感染期间细胞如何受到影响的系统生物学家，我对第二个问题特别感兴趣。寻找脆弱点和 开发治疗疾病的药物通常需要数年时间。但新型冠状病毒并没有给世界这样的时间。随着世界大部分地区处于封锁状态，以及 数百万人死亡的阴影，研究人员需要更快地找到有效的药物。
这种情况给我和我的同事们带来了千载难逢的挑战和机遇：帮助解决 SARS-CoV-2 全球大流行造成的巨大公共卫生和经济危机。
面对这场危机，我们在加州大学旧金山分校定量生物科学研究所 (QBI) 组建了一个团队，以发现病毒如何攻击细胞。但我们没有试图根据这些信息创造一种新药，而是首先看看今天是否有任何可用的药物可以破坏这些途径并对抗冠状病毒。到目前为止，我们已经确定了 27 种 FDA 批准的药物，我们希望这将缩小和加速搜索范围。
由 22 个实验室组成的团队，我们将其命名为 QCRG，正在以惊人的速度工作——实际上是全天候轮班——每周七天。我可以想象这感觉就像在二战期间参与 像恩尼格玛密码破译小组这样的战时努力，我们的团队也同样希望通过了解敌人的内部运作来解除敌人的武装。
隐秘的对手
与人类细胞相比，病毒 很小且无法自行繁殖。 冠状病毒约有 30 种蛋白质，而人类细胞则有超过 20,000 种。
为了绕过这套有限的工具，病毒巧妙地将人体反过来对付自身。进入人体细胞的途径通常会阻止外部入侵者，但冠状病毒利用自身的蛋白质作为钥匙来打开这些“锁”并进入人体细胞。
一旦进入细胞内部，病毒就会与细胞正常功能所需的蛋白质结合，实际上是 劫持细胞并将其变成冠状病毒工厂。随着受感染细胞的资源和机制被改造以生产成千上万的病毒，细胞开始死亡。
肺细胞尤其容易受到攻击，因为它们表达大量 SARS-CoV-2 用于进入的“锁”蛋白。大量人体肺细胞死亡会导致与 COVID-19 相关的呼吸道症状。
有两种方法可以反击。首先，药物可以攻击病毒自身的蛋白质，阻止它们执行诸如进入细胞或在进入细胞后复制其遗传物质等任务。这正是 瑞德西韦——一种目前正在进行 COVID-19 临床试验的药物——的工作原理。
这种方法的一个问题是病毒会随着时间推移而突变和改变。未来，冠状病毒可能会以使瑞德西韦等药物失效的方式进化。药物和病毒之间的这种军备竞赛是 您每年都需要接种新的流感疫苗的原因。
或者，药物可以通过阻止病毒蛋白与它需要的人类蛋白相互作用来发挥作用。这种方法——本质上是保护宿主机制——比禁用病毒本身具有很大的优势，因为人类细胞不会变化得那么快。一旦您找到一种好药，它应该会持续有效。这是我们团队正在采取的方法。它也可能对其他新出现的病毒有效。
了解敌人的计划
我们小组需要做的第一件事是确定冠状病毒赖以繁殖的细胞工厂的每个部分。我们需要找出病毒劫持了哪些蛋白质。
为了做到这一点，我实验室 的一个团队在人类细胞内部进行了一次分子钓鱼探险。他们没有使用鱼钩上的蠕虫，而是使用了 附有微小化学标签的病毒蛋白——称为“诱饵”。我们将这些诱饵放入实验室培养的人类细胞中，然后将它们拉出来，看看我们捕获了什么。任何粘住的东西都是病毒在感染期间劫持的人类蛋白质。
到 3 月 2 日，我们获得了一份冠状病毒赖以生存的人类蛋白质的部分清单。这些是我们能够使用的第一个线索。一位团队成员向我们小组发送了一条消息：“第一次迭代，只有 3 个诱饵……接下来 5 个诱饵即将到来。”战斗开始了。
反击
一旦我们获得了病毒生存所需的分子靶点清单，团队成员便竞相识别可能与这些靶点结合并阻止病毒利用它们进行复制的已知化合物。如果一种化合物可以阻止病毒在人体内复制自身，感染就会停止。但是，您不能随意干扰细胞过程而不会对身体造成潜在危害。我们的团队需要确保我们识别出的化合物对人体安全且无毒。
传统的做法是 进行多年的临床前研究和耗资数百万美元的临床试验。但是，有一种快速且基本上免费的方法可以绕过这一点：查看 20,000 种已获得 FDA 批准且已经过安全性测试的药物。也许这份庞大的清单中有一种药物可以对抗冠状病毒。
我们 的化学家 使用了一个庞大的数据库，将批准的药物及其相互作用的蛋白质与我们列表中的蛋白质进行匹配。他们上周发现了 10 种候选药物。例如，其中一个命中目标是一种名为 JQ1 的癌症药物。虽然我们无法预测这种药物可能对病毒产生何种影响，但它很有可能发挥作用。通过测试，我们将知道这种作用是否有助于患者。
面对 全球边境关闭的威胁，我们立即将这 10 种药物的箱子运送到了世界上少数几个使用活冠状病毒样本的实验室：巴黎巴斯德研究所的两个实验室 和 纽约西奈山医院。到 3 月 13 日，这些药物正在细胞中进行测试，以查看它们是否能阻止病毒繁殖。
来自战场的消息
我们的团队很快将从我们在西奈山医院和巴斯德研究所的合作者那里了解到，这前 10 种药物中的任何一种是否对 SARS-CoV-2 感染有效。与此同时，该团队继续使用病毒诱饵进行钓鱼。到目前为止，我们已经发现了 332 种冠状病毒共同选择的人类蛋白质，并且有药物与其中 66 种蛋白质相互作用。我们于 3 月 22 日发布了我们工作的成果，该成果尚未经过同行评审，希望世界各地的实验室可以开始测试这些药物并尽快找到治疗方法。
好消息是，到目前为止，我们的团队已经发现了 50 种现有药物，可以与我们已经确定的人类蛋白质结合。这个庞大的数字让我充满希望，我们能够找到治疗 COVID-19 的药物。如果我们找到一种甚至可以减缓病毒进展的已批准药物，医生应该能够开始将其快速提供给患者并挽救生命。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。
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编者注（2020 年 3 月 23 日）：我们的合作伙伴 The Conversation 在作者及其同事发布预印本研究后更新了此报道。