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DRACO——一种广泛治愈感染细胞神化的疗法

DRACO：可能改变医学的发现：托德·莱德对抗病毒的不可思议的故事

一位科学家想出了一个办法，可以在淋浴时杀死所有病毒。

How DRACO —Double-stranded RNA Activated Caspase Oligomerizer was invented?

一切都始于淋浴间。麻省理工学院的生物工程师托德·莱德（Todd Rider）灵光一闪——一种视角上的转变，足以彻底革新整个病毒医学领域。那是21世纪初，世人还未意识到病毒感染的治疗方法即将发生翻天覆地的变化。但首先，我们必须了解为什么这个想法如此具有革命性。

困扰科学家数十年的问题

想象一下，一位医生正在治疗一位病毒性肺炎患者。他能使用的药物寥寥无几，每种药物都针对一种特定的病毒或一小群相关病毒。如果患者得了流感，他们会使用奥司他韦（商品名达菲）。如果是新冠肺炎，他们会使用新冠肺炎的药物。如果癌症在手术后立即复发，他们就只能等待。这正是因为…… 抗病毒药物具有很强的针对性。 商业内幕 antivirals are so specific . Business Insider

几十年来，科学家们一直在寻找莱德所说的“病毒克星”——一种能够对抗所有或几乎所有病毒的通用药物。问题在于，每种病毒都略有不同。它们的进化方式不同，躲避免疫系统的方式也不同。

托德·莱德的观点：一个突破性的想法

托德·赖德是麻省理工学院林肯实验室的高级科学家，他出生于1986年，很快就投身于科学领域。1995年，他在麻省理工学院获得工程学博士学位后，又在哈佛医学院进修了生物学和生物医学课程，进一步拓展了自己的知识。在麻省理工学院期间，他参与了一个对国防至关重要的项目，这使他有机会接触到顶尖科学家、实验室以及资金。

但正是在淋浴时，莱德思考着病毒感染的问题，突然冒出一个改变一切的想法。 与其直接攻击病毒——这意味着要针对每一种病毒单独进行调整——为什么不攻击所有病毒的共同特征呢 ？

带有钩子的RNA：病毒如何暴露自己

科学家们早就知道，当病毒感染细胞时，它会表现出一种非常独特的行为： 产生长链双链RNA（dsRNA） 。这本质上是病毒在细胞内作案的“痕迹证据”。pmc.ncbi.nlm.nih

人类体内也含有RNA，但我们细胞中的天然RNA并非双链，即使是双链，也是非常短的片段（少于24个碱基对）。而病毒则会产生长而特征性的双链RNA螺旋结构。这实际上是一种向细胞自身防御系统发出的警告信号，表明细胞出现了异常。科学

它的细胞经过数百万年的这种进化，已经能够识别信号。我们内部的许多细胞蛋白质不断“摄取”这种双链RNA，并触发细胞的进程。这是一个应对的机制：如果一个细胞知道自己已被感染，病毒正在其内部复制，那么就终止自我毁灭，也不会让病毒增殖并感染其他细胞。 pmc.ncbi.nlm.nih+ 1 凋亡 。这是一个聪明的机制：如果一个细胞知道它被感染并且病毒正在其中复制，那么它最好自我毁灭，而不是让病毒繁殖并感染其他细胞。 pmc.ncbi.nlm.nih+ 1

DRACO：结合了两个革命性的理念

托德·莱德有一个绝妙的想法：如果他把两种物质结合起来，变成一种蛋白质会怎么样？

  1. 双链RNA检测器——识别病毒双链RNA的蛋白质组成部分
  2. 细胞自杀触发 细胞自杀触发 – 触发细胞自杀的蛋白质的一部分

Rider calls it DRACO Rider 将其称为DRACO——双链 RNA 激活的半胱天冬酶寡聚体。听起来很复杂，但其原理却很巧妙：pmc.ncbi.nlm.nih

  • “双链RNA” = 双链RNA
  • “已激活” = 已激活
  • “半胱天冬酶”=负责细胞凋亡的酶
  • “寡聚化器”= 当多个 DRACO 分子附着在同一 RNA 上时，它们会形成一个组装体（寡聚体）。

How does it work in practice? 它在实践中是如何运作的呢？当DRACO（利用一种特殊的转运肽）进入受感染的细胞后，它会寻找病毒的双链RNA。一旦找到，它就会附着在上面。当多个DRACO分子附着在同一RNA片段上时，它们会形成一种结构，这种结构会激活半胱天冬酶——一种细胞自杀酶。1 caspases —cell suicide enzymes. voanews+ 1

但是——这一点很重要——DRACO 包含一个信号，该信号通过特殊的活性运输系统进入细胞核，使其能够在细胞内发挥作用。

令科学界惊叹的成果

2011年，托德·赖德及其团队在著名期刊《PLoS ONE》上发表了突破性研究。研究结果令人震惊：riderinstitute

实验室测试表明，DRACO 对 15 种不同的病毒有效。不是几种，而是 15 种！而且不仅在实验室培养皿中有效，在感染流感病毒的活体小鼠身上也有效。1

测试的病毒包括：riderinstitute+1

  • Dengue
  • H1N1 (flu)
  • Rhinovirus (cold)
  • Arenaviruses
  • Bunyavirus

最重要的是，DRACO 只杀死受感染的细胞，几乎不影响健康细胞。DRACO 在 11 种不同的热带草原细胞类型中进行了测试，结果显示均未​​出现明显的毒性。pmc.ncbi.nlm.nih

体内试验（在活体生物上进行）

科学家在感染H1N1流感的小鼠身上测试DRACO时，结果令人瞩目。DRACO注射：voanews

  • 它能预防感染（在感染前服用）——保护作用可持续长达三周。 (when administered before infection) – the protective effect lasted up to three weeks
  • 治疗感染——在感染后的前三天内服用，可以阻止病毒复制。

时任美国国家过敏症和传染病研究所所长的安东尼·福奇承认，DRACO 疫苗“可能”是一项突破。（美国之音）

资金消失——令人失望的故事

科学很少追随天才。最初的成功和热情过后，挑战接踵而至。托德·赖德在德雷珀实验室工作时，管理层发生了变动。不幸的是，新管理层对继续进行DRACO研究毫无兴趣。

2014年，Rider获得了坦普尔顿基金会200万美元的资助，但Draper Lab最终退出了该项目。Rider并未气馁，于2015年在Indiegogo上发起众筹，希望筹集9万美元。但这次众筹失败了——筹款金额远远低于预期。 The campaign failed – it raised far too little. businessinsider

自2015年12月以来，对DRACO的研究几乎完全停滞。七年来，毫无进展。——商业内幕 For seven years, nothing. businessinsider

复活：Kimer Med 接过旗帜

2020年8月，当世界正努力应对新冠肺炎疫情时，新西兰生物技术公司 Kimer Med 决定迎接挑战。该公司创始人——既有科研经验又有商业经验的科学家——决定重振这项技术

Kimer Med并没有简单地复制DRACO Rider，而是更进一步。他们开发了自己的平台，并将其命名为 VTose 。这是一个意义重大的进步：kimermed

Kimer Med Progress：VTose 比原始版本更好

2023年6月 ， Kimer Med宣布其VTose抗病毒药物 在实验室测试中 对两种病毒显示出100%的有效性：

  • 登革热（2型） ——细胞病变效应（CPE）降低100%——即病毒100%被杀灭
  • Zika – 100% 战斗 减少

但这仅仅是个开始。在接下来的几个月里，Kimer Med公司对越来越多的病毒进行了VTose测试，结果令人印象深刻。正如该公司科学家所说：

“自 2020 年成立以来，Kimer Med 已开发出创新型抗病毒药物，对 11 种不同的病毒均显示出疗效，包括所有四种登革热血清型、寨卡病毒和单纯疱疹病毒 2 型 (HSV-2)。”

与巴特尔纪念研究所的协议

2024年3月 ， Kimer Med与巴特尔纪念研究所（全球最大的独立研发机构）签署了一项价值高达 75万美元（130万新西兰元）的协议。该协议的重点是开发针对甲病毒 （一类对公众健康构成威胁的病毒）的 新型抗病毒候选药物 。

分子层面的运作机制：走进蛋白质王国

要真正理解为什么 DRACO 如此复杂，你必须深入研究细胞生物学。

滑移识别

DRACO 使用一种名为 PKR （蛋白激酶 R）或 RNaseL的蛋白质 作为双链 RNA 的检测器。这些蛋白质在高等生物中进化而来，对长双链 RNA 序列敏感——这种序列是病毒的特征，但在健康细胞中并不天然存在。

当PKR或RNaseL与病毒双链RNA结合时，它们会发生结构变化——开始聚集，形成簇（寡聚体）。2025.igem

死亡级联——半胱天冬酶寡聚化

DRACO 的第二部分包含一个与 Apaf1 和 caspase相关的结构域 ——这两种蛋白质负责程序性细胞自杀

当多个DRACO分子聚集在同一双链RNA片段上时，它们的半胱天冬酶结构域会汇聚并启动激活过程。半胱天冬酶开始自我激活——它们相互降解，引发蛋白水解雪崩。这种级联反应会导致不可逆的细胞损伤

简而言之 ：病毒或许已经将细胞拖向死亡，但现在细胞正在纪念自杀——而DRACO正在敦促它通过细胞凋亡来表达这一决定。（美国之音）

特异性：为什么健康细胞是安全的

这是一个关键因素。健康细胞不会产生长的双链RNA片段。即使它们确实产生了短片段（小于24个碱基对），这些片段也太短，DRACO无法有效结合。pmc.ncbi.nlm.nih + 1

因此，DRACO 在健康细胞中完全不活跃，但对受感染的细胞却具有致命作用。pmc.ncbi.nlm.nih + 1

挑战与局限：这不是魔法

科学家们总是想坦诚相待——DRACO 并不能治愈所有病毒。

并非所有病毒都会产生双链RNA

DRACO 只能检测产生长双链 RNA 序列的病毒。然而，有些病毒并不产生长双链 RNA。例如，某些汉坦病毒株和许多植物病毒就属于这种情况。但好消息是， 大多数感染人类的​​病毒都会产生双链 RNA 。

病毒抗性——一场进化博弈

病毒具有极强的适应能力。数百万年来，它们进化出了逃避细胞天然防御机制的手段。例如，埃博拉病毒会产生一种名为VP35的蛋白质​​，这种蛋白质能够隔离（隐藏）双链RNA，使其免受细胞防御系统的攻击。如果病毒通过增加此类蛋白质的产量而对DRACO产生抗性，理论上是有可能实现的。

然而——这一点很重要——莱德认为DRACO攻击的是细胞，而不是病毒本身。病毒无法像改变其表面蛋白那样轻易地改变其逃避细胞凋亡的途径。为了抵抗DRACO，病毒必须减弱其自然复制过程——而这可能会使其失去感染能力。

移动配送：物流难题

DRACO 要发挥作用，必须进入细胞内部。这需要特殊的转运肽（PTDs——蛋白质转导结构域）。在目前的实验室条件下，它能完美发挥作用，但在整个生物体中呢？情况就复杂得多。Kimer Med 和其他团队正在研究将 DRACO 递送到受感染细胞的更好方法。fightaging + 1

内源性逆转录病毒和遗传元件

科学家们一直在思考的问题是：嵌入我们DNA中的病毒会怎么样？人类基因组包含许多内源性逆转录病毒和转座子（能够自我复制的DNA元件）。DRACO能否杀死它们？

Rider 的回答：受感染的细胞会产生大量的双链 RNA (dsRNA)。内源性遗传元件产生的 dsRNA 非常少。因此，DRACO 对活跃感染中常见的大量 dsRNA 更为敏感。reddit

未来：会是“疫情恐惧”吗？

不仅仅是一种药物，而是一类药物

Kimer Med公司本身正在改变这种局面。他们不再谈论一种可以治疗所有病毒的通用DRACO药物，而是谈论 一系列广谱抗病毒药物 。每种药物都可能针对特定类型的病毒——例如所有黄病毒（登革热病毒、寨卡病毒）、所有疱疹病毒等等。

这仍然是一项巨大的进步。我们不必再花费数年时间研发针对每种病毒的特效药，而是可以拥有一个平台，在这个平台上快速构建针对新威胁的变种药物。marketshaping.uchicago

疫情防范

专家指出，此类平台对于未来应对疫情至关重要。像新冠肺炎这样的疫情，甚至更严重的疫情，可能每33到50年就会再次发生。如果我们拥有DRACO平台，我们就有可能在几周内而不是几年内部署抗病毒药物。marketshaping.uchicago

临床阶段：人体试验

托德·赖德（如果他回归该项目）和基默医疗公司都在讨论临床试验。但这可能需要时间。通常需要数年时间——包括安全性研究、有效性测试和监管审批。赖德在2011年预测，这可能需要“至少十年”。而到了2025年，我们知道有时时间会更长。（美国之音）

然而，Kimer Med 及类似公司的前景乐观。它们目前处于临床前试验阶段，并且已经证明了其产品在体外具有安全性和针对多种病毒的活性。

为什么这件事没有早点发生？

许多人心中的疑问是：我们为什么等了这么久？为什么托德·赖德没有得到他需要的资金？

原因有以下几点：

  1. 早期研究的风险 ——风险投资家希望看到证据，而莱德公司确实有证据，但他们仍然需要进行动物实验，然后是临床试验。这是一笔巨款，而且并不能保证成功。
  2. 专利问题 ——Rider持有麻省理工学院DRACO的专利。这阻碍了其他科学家的研究工作，直到专利过期或被放弃。kimermed
  3. 竞争病毒 ——其他方法（小分子、单克隆抗体）获得了更多关注和资金。marketshaping.uchicago
  4. 为科学提供资金 ——有时，伟大的想法需要等待数年，才能找到合适的企业家或投资者来相信这一愿景。

摘要：抗击病毒的新时代？

托德·赖德的DRACO疗法是——而且至今仍然是——近几十年来病毒医学领域最有前途的理念之一。他没有逐一寻找病毒，而是将细胞的天然防御机制与人工智能相结合。结果如何？一种可能对多种病毒感染都有效的通用疗法。

尽管莱德的主要项目由于资金不足而进展缓​​慢，但其精神在金默尔医学研究所乃至世界各地的其他实验室中得以延续。科学家们承认，DRACO“非常适合进一步开发”。（businessinsider）

未来十年内我们能否拥有通用抗病毒药物？希望犹存。世界已经经历了新冠肺炎疫情，深知疫情应对准备方面的任何缺陷都是不可接受的。DRACO及其衍生产品或许能成为解决方案的一部分。

托德·莱德在淋浴时突然有了个想法。现在，是时候让全世界都听听他的想法了。

资料来源和参考文献

– 维基百科，关于 DRACO 的文章wikipedia ​– PMC 的研究：广谱抗病毒疗法 (2011) pmc.ncbi.nlm.nih ​– 商业内幕：托德·莱德正在众筹他的 DRACO 抗病毒研究 (2015) businessinsider ​– 美国之音新闻：药物化合物可清除多种病毒感染voanews ​– 莱德研究所的科学出版物：pone.0022572 riderinstitute ​– 麻省理工学院新闻：新药可治愈几乎所有病毒感染 (2011) news.mit ​– Kimer Med：为什么是现在？为什么是我们？需要多长时间？需要多少钱？ (2024) kimermed ​– iGEM 2025 京都：设计 – COCCO 2025.igem ​– Science.org：DRACO：几乎可以对抗所有病毒的新型抗病毒药物？ （2011）科学—— 对抗衰老：Kimer Med 最新进展，改进 DRACO 抗病毒药物（2024）对抗衰老—— 市场塑造，芝加哥大学：利用基于平台的抗病毒药物转变大流行病防范（2025）marketshaping.uchicago —— Reddit AMA：Todd Rider 博士谈 DRACO（病毒预防问答）reddit

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