Liệu pháp protein mới được thiết kế và điều chỉnh trong phòng thí nghiệm, đã ngăn chặn sự lây nhiễm của vi rút bằng cách can thiệp vào khả năng vi rút xâm nhập vào tế bào. Protein đã vô hiệu hóa vi rút với hiệu quả tương tự hoặc cao hơn so với các liệu pháp kháng thể đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép sử dụng khẩn cấp. Đáng chú ý, protein cũng vô hiệu hóa tất cả các biến thể SARS-CoV-2 đã được thử nghiệm, điều mà nhiều liệu pháp kháng thể lâm sàng không làm được.

Khi sử dụng phương pháp mới cho chuột dưới dạng thuốc xịt mũi, nhóm nghiên cứu nhận thấy loại protein kháng vi rút hiệu quả này làm giảm các triệu chứng nhiễm trùng hoặc thậm chí ngăn ngừa nhiễm trùng hoàn toàn. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Translational Medicine.

Ban đầu, các nhà nghiên cứu đã sử dụng siêu máy tính để thiết kế các protein bám vào những vị trí dễ bị tổn thương trên bề mặt của vi rút corona mới, cụ thể nhằm vào protein cầu gai. Kết quả nghiên cứu ban đầu đã được đăng trên tạp chí Science vào năm 2020.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã biến đổi các protein, được gọi là minibinder để chúng thậm chí trở nên mạnh hơn. Thay vì chỉ nhằm vào một vị trí của bộ máy lây nhiễm vi-rút, các minibinder liên kết với cả ba vị trí, làm cho thuốc ít có khả năng bị tách ra.

Michael Jewett, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng: “Protein cầu gai của vi rút SARS-CoV-2 có ba vùng liên kết và các liệu pháp kháng thể thông thường chỉ có thể ngăn chặn một vùng. Các minibinder của chúng tôi nằm trên protein cầu gai giống như giá ba chân và ngăn chặn cả ba vùng liên kết. Tương tác giữa protein cầu gai và chất kháng vi rút của chúng tôi là một trong những tương tác chặt chẽ nhất được biết đến trong lĩnh vực sinh học. Khi chúng tôi đặt protein đột biến và liệu pháp kháng vi rút trong ống nghiệm trong vòng một tuần, chúng vẫn kết nối với nhau và không tách rời".

Do vi rút SARS-CoV-2 đã đột biến để tạo ra các biến thể mới, nên một số liệu pháp đã trở nên kém hiệu quả trong việc chống lại vi rút không ngừng phát triển. Tháng trước, FDA đã tạm dừng một số liệu pháp kháng thể đơn dòng, do chúng không chống lại được BA.2, biến thể phụ của omicron.

Khác với các liệu pháp kháng thể đơn dòng không thể vô hiệu hóa omicron, các minibinders mới duy trì khả năng chống lại biến thể omicron. Bằng cách ngăn chặn protein cầu gai của vi rút, thuốc kháng vi rút mới ngăn không cho nó liên kết với angiotensin biến đổi enzym 2 (ACE2) ở người, là điểm xâm nhập để lây nhiễm vào cơ thể. Vì vi rút corona mới và các biến thể đột biến của nó không thể lây nhiễm vào cơ thể mà không liên kết với thụ thể ACE2, nên thuốc kháng vi rút cũng sẽ hoạt động chống lại các biến thể tương lai của vi rút.

Ngoài hoạt động kém hiệu quả, các liệu pháp kháng thể hiện nay còn có một số hạn chế như: khó phát triển, đắt đỏ và cần có chuyên gia y tế. Các liệu pháp này cũng đòi hỏi các chuỗi cung ứng bảo quản lạnh phức tạp, thường không khả dụng ở các cơ sở có ít nguồn lực.

Thuốc kháng vi rút mới giải quyết được tất cả những vấn đề này. Trái ngược với các liệu pháp kháng thể đơn dòng, được tạo ra bằng cách nhân bản và nuôi cấy tế bào động vật có vú còn sống, liệu pháp kháng vi rút mới được sản xuất trên quy mô lớn ở các vi sinh vật như E. coli, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất. Liệu pháp mới không chỉ ổn định ở nhiệt độ cao, có thể hợp lý hóa hơn nữa việc sản xuất và giảm chi phí hàng hóa cho quá trình phát triển lâm sàng, mà còn hứa hẹn được sử dụng dưới dạng thuốc xịt mũi dùng một lần, mà không cần sự hỗ trợ của các chuyên gia y tế.

Các nhà nghiên cứu hy vọng thuốc xịt mũi mới sẽ sớm được bán tại các hiệu thuốc và được sử dụng như một biện pháp phòng ngừa để điều trị nhiễm COVID-19.