โดย เอียน เฮย์ดอน เผยแพร่ 13 มิถุนายน 2017 เว็บบาคาร่า นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อออกแบบโปรตีนต้านไวรัสใหม่ (เครดิตภาพ: ibreakstock/Shutterstock)บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกที่ The Conversation สิ่งพิมพ์ได้สนับสนุนบทความให้กับเสียงผู้เชี่ยวชาญของ Live Science: Op-Ed &Insightsดังที่ Bill Gates เห็นมีภัยคุกคามหลักสามประการต่อสายพันธุ์ของเรา: สงครามนิวเคลียร์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการระบาดใหญ่ทั่วโลกครั้งต่อไป
ในการให้สัมภาษณ์เกี่ยวกับการเตรียมพร้อมสําหรับการระบาดใหญ่ในการประชุมความมั่นคงมิวนิกเมื่อต้น
ปีนี้ Gates เตือนเราว่า “ความจริงที่ว่าการระบาดใหญ่ทั่วโลกที่ร้ายแรงไม่ได้เกิดขึ้นในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมาไม่ควรเข้าใจผิดว่าเป็นหลักฐานว่าการระบาดใหญ่ที่ร้ายแรงจะไม่เกิดขึ้นในอนาคต”หากเราต้องการเตรียมพร้อมสําหรับสิ่งที่เลวร้ายที่สุด Gates กล่าวว่า “ก่อนอื่นและที่สําคัญที่สุดคือเราต้องสร้างคลังแสงของอาวุธใหม่ ๆ – วัคซีนยาและการวินิจฉัย”
นักวิทยาศาสตร์บางคนกําลังใช้คอมพิวเตอร์เพื่อทําเช่นนั้น ก้าวไปไกลกว่าระบบภูมิคุ้มกัน
แม้จะมีการระบาดของไข้หวัดใหญ่ แต่องค์การอนามัยโลกรายงานว่าไข้หวัดใหญ่ตามฤดูกาลยังคงรับผิดชอบต่อโรคร้ายแรงหลายล้านรายและเสียชีวิตมากถึงครึ่งล้านคนต่อปีทั่วโลก ประสิทธิภาพบางส่วนของการฉีดวัคซีนไข้หวัดใหญ่ในแต่ละปีประกอบกับเวลาในการผลิตที่ยาวนานและความพร้อมใช้งานทั่วโลกที่ จํากัด แสดงให้เห็นว่ายังจําเป็นต้องมีวิธีการต่อสู้กับไข้หวัดใหญ่แบบใหม่
และนั่นเป็นเพียงไข้หวัดใหญ่ตามฤดูกาล ไข้หวัดใหญ่ระบาดใหญ่เช่นเดียวกับไข้หวัดใหญ่สเปนที่ร้ายแรงในปี 1918 สามารถคร่าชีวิตผู้คนหลายสิบล้านคนได้อีกครั้งในปีเดียว
แอนติบอดีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติเป็นทหารแนวหน้าในการทําสงครามกับไวรัส งานของแอนติบอดีคือการรับรู้และยึดมั่นทางร่างกายกับผู้บุกรุกจากต่างประเทศเช่นไข้หวัดใหญ่ แอนติบอดีของมนุษย์เป็น bivalent ซึ่งหมายความว่าพวกเขามีสองมือที่พวกเขาสามารถจับไปยังเป้าหมายของพวกเขา
ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ไข้หวัดใหญ่ดูเหมือนลูกบอลเล็ก ๆ ที่มีหนามแหลม มันใช้หนามแหลมของพื้น
ผิวบางส่วนเพื่อเจาะเข้าไปในเซลล์ของมนุษย์ ด้วยการคว้าหนามแหลมเหล่านั้นให้แน่นโดยใช้มือข้างเดียวหรือทั้งสองข้างแอนติบอดีสามารถป้องกันไม่ให้อนุภาคไข้หวัดใหญ่ติดเชื้อในเซลล์ของมนุษย์ แต่ทุก ๆ ปีไข้หวัดใหญ่ที่พัฒนาอย่างรวดเร็วจะเกิดการกลายพันธุ์ในโปรตีนขัดขวางทําให้มือเหนียวของแอนติบอดีของเราไม่รู้จักไวรัสอีกต่อไป
นักวิจัยได้แสวงหาวัคซีนไข้หวัดใหญ่สากลมานานแล้ว ซึ่งเป็นวัคซีนที่ไม่จําเป็นต้องอ่านทุกปี ความพยายามในการผลิตหนึ่งมีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับการฉีดไข้หวัดใหญ่ noninfectious lookalikes ในความหวังว่ามันจะสําคัญระบบภูมิคุ้มกันที่จะติดตั้งการโจมตีที่เหมาะสมในสิ่งที่สายพันธุ์ที่แท้จริงของไข้หวัดมันเห็นต่อไป. แม้จะมีความคืบหน้าอยู่บ้าง แต่นักวิจัยยังไม่สามารถเกลี้ยกล่อมระบบภูมิคุ้มกันเพื่อป้องกันไข้หวัดใหญ่ทุกสายพันธุ์ได้ และภัยคุกคามจากการระบาดใหญ่ทั่วโลกยังคงปรากฏขึ้น
ซอฟต์แวร์เพื่อเอาชนะไข้หวัด
การออกแบบโปรตีนเชิงคํานวณเป็นอีกวิธีหนึ่ง แทนที่จะพึ่งพาระบบภูมิคุ้มกันเพื่อสร้างโปรตีนแอนติบอดีที่สามารถปิดไวรัสได้เช่นไข้หวัดใหญ่การสร้างแบบจําลองด้วยคอมพิวเตอร์สามารถช่วยสร้างโปรตีนต้านไวรัสที่กําหนดเองได้อย่างรวดเร็วซึ่งตั้งโปรแกรมให้ปิดไวรัสมรณะ
ซึ่งแตกต่างจากวัคซีน, ประเภทของยานี้สามารถบริหารเพื่อรักษาการติดเชื้อที่มีอยู่หรือให้วันก่อนการสัมผัสเพื่อป้องกันหนึ่ง. และเนื่องจากโปรตีนที่ออกแบบเหล่านี้ทํางานเป็นอิสระจากระบบภูมิคุ้มกัน, ความแรงของพวกเขาไม่ได้ขึ้นอยู่กับการมีระบบภูมิคุ้มกันที่สมบูรณ์ – ลักษณะที่มีประโยชน์, เป็นผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอมีความเสี่ยงสูงต่อการติดเชื้อไวรัส.
โปรตีนต้านไวรัสที่สร้างด้วยคอมพิวเตอร์ทํางานแบบเดียวกับโปรตีนธรรมชาติบางชนิดในระบบภูมิคุ้มกันของเรา ด้วยการมีพื้นผิวที่เสริมทางเคมีกับเป้าหมายโปรตีนต้านไวรัสสามารถเกาะติดกับไวรัสเฉพาะได้อย่างแน่นหนา หากโปรตีนเกาะติดกับไวรัสอย่างถูกวิธีก็สามารถปิดกั้นการเคลื่อนไหวของไวรัสได้ในที่สุดเพื่อป้องกันการติดเชื้อด้วยการออกแบบโปรตีนต้านไวรัสบนคอมพิวเตอร์สร้างมันในห้องปฏิบัติการแล้วให้ยาเข้าสู่ร่างกายคุณจะแปลงส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันให้เป็นดิจิทัลได้อย่างมีประสิทธิภาพ บาคาร่า
