Tampereen yliopisto

Koronaviruksen estäviä lääkeaineita tunnistettiin uuden tutkimusmenetelmän avulla

Jaa
Tampereen yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet ja kokeellisesti validoineet olemassa olevia lääkkeitä, jotka estävät SARS-CoV-2-viruksen tartunnan niin villin tyypin kuin Delta-muunnoksen osalta. Integroimalla useita bioinformatiikan ja keminformatiikan lähestymistapoja he pystyivät nopeasti seulomaan suuren määrän yhdisteitä ja priorisoimaan lupaavia lääkeaihioita COVID-19:n hoitoon.

Kahden lääkeaineen, 7-hydroksistaurosporiinin ja bafetinibin, yhdistelmän todettiin ihmissoluilla testattaessa ehkäisevän solujen infektoitumista ja tehostavan toistensa vaikututusta. Yhdistelmä ehkäisi myös koronaviruksen deltavarianttia.

Tutkimus tehtiin Tampereen yliopiston FHAIVE-asiantuntijakeskuksessa, joka muun muassa kehittää seuraavan sukupolven eläinkokeille vaihtoehtoisia menetelmiä.

FHAIVE on myös GLP-sertifioitu kansallinen referenssilaboratorio, jossa validoidaan eläinkokeille vaihtoehtoisia menetelmiä ja joka kehittää integroituja lähestymistapoja kemikaalien turvallisuusarviointiin ja lääkekehitykseen.

Yhteistyössä oli mukana myös Helsingin yliopiston, Aarhusin yliopiston ja Queenslandin yliopiston sekä unkarilaisen Eotvos Lorand Research Networkin tutkijoita.

Tutkimuksessa on uutta erityisesti useiden bioinformatiikan ja keminformatiikan menetelmien monipuolinen yhdistäminen.

Tutkimusmenetelmät sopivat muihinkin tarkoituksiin

Laskennallisista menetelmistä toivotaan yhä enemmän apua lääkkeiden kohdentamiseen ja uusien lääkkeiden suunnitteluun.

— Laskennalliset menetelmät keskittyvät kuitenkin vain tiettyihin näkökulmiin patologisissa mekanismeissa, lääkeaineiden vuorovaikutuksessa ja niiden molekyylikohteissa tai lääkeyhdisteiden vaikutuksissa kudoksiin, eikä niitä ole koskaan yhdistetty toimimaan yhdistetyssä tutkimusasetelmassa, toteaa Tampereen yliopiston bioinformatiikan professori Dario Greco, joka johti COVID-19-lääketutkimusta.

— Vaikka globaali rokotuskampanja jatkuu, tarvitaan yhä kiireesti tehokkaita, halpoja ja kestäviä täydentäviä hoitoja, jotka ovat helposti kaikkien ulottuvilla maailmanlaajuisesti, Greco sanoo.

Lääkekehityksen alkuvaiheissa on perinteisesti seulottu laajoja lääkeaineyhdistelmien kirjastoja, mikä on työlästä ja aikaa vievää. Näin ollen luotettava menetelmä, jonka avulla lääkeaineyhdisteitä voidaan laskennallisesti priorisoida, voi merkittävästi nopeuttaa lääkekehitystä ja edistää alan innovaatioita.

— Tässä tutkimuksessa kehittämäämme integroitua strategiaa voidaan soveltaa myös etsittäessä lääkkeitä muihin sairauksiin.

Sopivien lääkeaineiden lisäksi menetelmä tarjoaa myös tiedon siitä, millaisia kemiallisia ominaisuuksia lääkkeessä pitää olla.

Lääketietokannasta geenivaikutuksiin

Tutkimuksessa käytettiin kanadalaisen Albertan yliopiston DrugBank -tietokannan tietoja noin 8 000 lääkkeestä. Niistä 700 valittiin ensin virtuaalisesti seulomalla jatkotarkasteluun. Seulonnassa etsittiin lääkkeitä, jollaisten tutkijat olivat päätelleet mahdollisesti tehoavan koronavirukseen.

Kemiallisten ominaisuuksien ja käytännöllisten tekijöiden kuten hinnan, saatavuuden, kuljetusten ja varastoinnin helppouden perusteella tutkimuksessa päädyttiin 23 syöpä-, mikrobi- ja viruslääkkeeseen, jotka tutkittiin ihmissoluilla. Ihmissoluilla tehtyjen tutkimusten avulla selvitettiin, tehoavatko valitut lääkkeet koronavirusta vastaan.

Samalla FHAIVEn tutkijat kokosivat tiedot näiden 23 lääkkeen kemiallisista rakenteista rakennesanastoksi, jota voidaan hyödyntää uusien lääkkeiden suunnittelussa.

Tutkimuksessa käytettiin neljää toisiaan täydentävää bioinformatiikan lähestymistapaa.

Tutkijat muun muassa vertasivat muutoksia solujen ja kudosten geeniekspressiossa ensin SARS-CoV-2-infektiossa ja sitten tutkittavien lääkkeiden vaikutuksesta. Sen jälkeen lääke-ehdokkaat asetettiin paremmuusjärjestykseen sen perusteella, kuinka keskeisessä asemassa lääkkeiden kohdegeenit ovat geeniekspressioverkostoissa.

Viime vaiheessa sopivimmat lääkeaineet määriteltiin tutkimuksessa käytettyjen bioinformatiikan ja keminformatiikan lähestymistapojen tuottamien kemiallisten sormenjälkien avulla.

Tutkimus on julkaistu Briefings in Bioinformatics -tiedelehdessä.

Angela Serra+, Michele Fratello+, Antonio Federico, Ravi Ojha, Riccardo Provenzani, Ervin Tasnadi, Luca Cattelani, Giusy del Giudice, Pia A. S. Kinaret, Laura A. Saarimäki, Alisa Pavel, Suvi Kuivanen, Vincenzo Cerullo, Olli Vapalahti, Peter Horvath, Antonio Di Lieto, Jari Yli-Kauhaluoma, Giuseppe Balistreri, Dario Greco*: Computationally prioritized drugs inhibit SARS-CoV-2 infection and syncytia formation. Briefings in Bioinformatics, bbab507, 27 December 2021
+ equal contribution. https://doi.org/10.1093/bib/bbab507

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Bioinformatiikan professori Dario Greco,
dario.greco@tuni.fi (englanniksi)

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Tutkimuksessa annetaan toimintasuosituksia kuntayhtiöiden omistajaohjaukseen, arviointiin ja tarkastukseen27.3.2024 10:03:14 EET | Tiedote

Suomessa on noin 2 100 kuntayhtiötä, joiden joukossa on muun muassa energia-, kiinteistö- ja palvelutuotantoyhtiöitä. Kuntayhtiöiden keskimääräinen liikevaihto on noin 16 miljoonaa euroa. Yhtiöittämisten myötä päätöksenteko on kuitenkin ajautunut yhä kauemmas kuntien demokraattisesti valittujen henkilöiden päätäntävallasta. Tampereen yliopiston johtamisen ja talouden tiedekunnassa on laadittu tutkimus kuntayhtiöiden tarkastuksen ja arvioinnin organisoinnista ja läpinäkyvyydestä.

Väitös: Teemu Salo: 3D-tulostamalla voidaan valmistaa seuraavan sukupolven puettavaa elektroniikkaa22.3.2024 13:02:18 EET | Tiedote

Venyvän elektroniikan avulla on mahdollista valmistaa esimerkiksi älyvaatteita. Yksi alan suurista haasteista on löytää uusia, venyvän elektroniikan valmistukseen soveltuvia materiaaleja ja menetelmiä. Diplomi-insinööri Teemu Salon väitöstutkimus osoittaa, että 3D-tulostaminen soveltuu monipuolisesti venyvän elektroniikan erilaisiin valmistusmenetelmiin.

Väitös: Videopelien esityksellinen vastaanpelaaminen vastarinnan muotona22.3.2024 12:40:26 EET | Tiedote

Vastaanpelaaminen tarkoittaa sellaisia pelaamisen tapoja, joita videopelin kehittäjät eivät ole alun perin peliä suunnitellessaan tarkoittaneet. Esimerkiksi pelin sisäisestä väkivallasta kieltäytyminen tai erityisen hitaasti tai nopeasti pelissä eteneminen ovat vastaanpelaamisen muotoja. Väitöstutkimuksessaan filosofian maisteri Marleena Huuhka kehittää uusia vastaanpelaamisen tapoja teatterin- ja esitystutkimuksen pohjalta.

CARE-hanke pyrkii muuttamaan kotitalouksia kiertotalouden mukaisiksi22.3.2024 09:35:31 EET | Tiedote

Yksi kiertotalouden päätavoitteista on vähentää kulutuksen ympäristöjalanjälkeä. Kiertotaloussiirtymän nykyiset kansalliset ja kansainväliset tavoitteet ovat haasteellisia saavuttaa, jos kotitalouksia ei sitouteta mukaan toimintaan. Euroopan unioni on tunnustanut tarpeen kehittää kuluttajia osallistavia lähestymistapoja, jotka tukevat tehokkaammin kiertotaloustavoitteita. Vuoden 2024 alussa käynnistetty nelivuotinen CARE-hanke pyrkii edistämään EU:n kiertotaloustavoitteita etenkin kotitalouksien ruokahävikin ja tekstiilijätteen vähentämisen osalta

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye