一种用于研究高能物理学和股市波动的统计分析方法,可能会为对抗引起艾滋病的病毒提供新的攻击角度。根据一项新研究,对艾滋病毒特定、稳定的部分进行“外科手术式打击”,可能会催生新的药物或疫苗。
艾滋病毒之所以难以对抗,部分原因在于它是一个非常擅长变异的病毒。它在复制时会产生粗糙的副本,导致产生许多能够抵抗药物和疫苗的变异。据Ed Yong在 Discover 上的报道,它每天可以产生1000亿个新的病毒颗粒,这会导致产生大量的副本。广谱药物或疫苗对快速变异的目标作用有限。
然而,根据这项新研究,并非艾滋病毒的所有部分都如此肆无忌惮地变异。一些被称为艾滋病毒区域的氨基酸群组不太不稳定,在病毒的其他部分变异时,它们会保持不变。这是麻省理工学院、哈佛大学和麻省总医院联合研究机构Ragon研究所的研究人员的发现。研究人员认为,这些位点必须保持不变,病毒才能生存和正常复制。
由艾滋病毒研究先驱Bruce Walker和麻省理工学院化学工程教授Arup Chakraborty领导的研究人员表示,病毒的这个稳定部分可以被用来对付它。如果免疫系统能够被训练去攻击艾滋病毒区域中的所有氨基酸部分,病毒要么必须变异以挫败这种攻击——从而破坏其结构完整性,削弱自身——要么不变异,这将使其在药物或疫苗面前无能为力。
《华尔街日报》指出,这种新的靶向方法来自于Chakraborty,他认为Walker及其同事在寻找解决方案时过于局限。据Yong报道,该团队转向了随机矩阵理论,该理论是在20世纪50年代为解决核物理问题而开发的,并已用于分析股票。它可以精确找出对象群组之间的相关性,例如,它可以评估一只股票与其他股票群组的关联性。
该团队利用一个庞大的数据库中的艾滋病毒蛋白,运用随机矩阵理论分析了艾滋病毒的遗传密码,并找到了突变协调的氨基酸群组。突变最少的片段被命名为“区域3”,它位于一种称为Gag的艾滋病毒区域上,Gag构成了艾滋病毒蜂窝状的内壳。如果外壳发生变异,蜂窝状结构就无法锁定在一起,病毒就会崩溃。
该研究的作者在本周发表于《美国国家科学院院刊》的 论文 中写道:“该区域内的多重突变非常罕见,这表明艾滋病毒进化以前未被认识到的多维约束。”
顺便说一句,一群极少数不服药就能对抗艾滋病毒的患者——被称为“精英控制者”——就是利用他们自身的免疫系统来攻击区域3。
正如《华尔街日报》和其他媒体指出的那样,这一切都表明艾滋病毒治疗方面有了新的思考方式。或许艾滋病毒药物应该放弃全面攻击,转而选择有针对性的打击。
受到这项研究的鼓舞,其他团队据报道已经开始计划新的动物研究来测试这一点。