Khả năng điều trị COVID-19 của hợp chất từ dâu tằm qua mô phỏng máy tính

• Tác giả: Nguyễn Thành Đạt
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Thị Thủy Tiên
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng điều trị COVID-19 từ hợp chất thực vật dâu tằm bằng mô phỏng máy tính
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. HỒ CHÍ MINH

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu
• 1.5. Giá trị thực tiễn của đề tài nghiên cứu
• 2. VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Thu thập dữ liệu
• 2.2. Các hợp chất trong các loài thực vật
• 2.3. Các thụ thể mục tiêu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Phân tích tính khả thi để phát triển làm thuốc
• 2.5.1. Phân tích pharmacophore
• 2.5.2. Mô phỏng động lực học phân tử
• 2.6. Các phương pháp nghiên cứu và đại lượng dùng phân tích khác
• 2.7. Thiết bị thực hiện
• 2.8. Quy trình thực hiện
• 2.8.1. Quy trình chung
• 2.8.2. Quy trình docking
• 2.8.3. Quy trình đánh giá tính khả thi khi sử dụng làm thuốc
• 2.8.4. Quy trình thực hiện mô phỏng động lực học phân tử
• 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả docking
• 3.2. Kết quả tính khả thi để phát triển thuốc
• 3.3. Kết quả pharmacophore
• 3.4. Kết quả và đánh giá kết quả SMD
• 3.5. Kết quả mô phỏng động lực học phân tử
• 3.6. Bàn luận kết quả
• 3.6.1. Về hợp chất CID 480819
• 3.6.2. Về các thụ thể mục tiêu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 4.1. Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về COVID 19 và hợp chất thực vật dâu tằm

Nghiên cứu này tập trung vào khả năng điều trị COVID-19 thông qua các hợp chất thực vật từ dâu tằm, sử dụng mô phỏng máy tính. COVID-19, gây ra bởi virus SARS-CoV-2, đã tác động nghiêm trọng đến sức khỏe và kinh tế toàn cầu. Việc tìm kiếm các phương pháp điều trị hiệu quả và bền vững là cấp thiết. Hợp chất thực vật từ dâu tằm được xem là một giải pháp tiềm năng nhờ vào các hoạt tính sinh học đã được ghi nhận. Mô phỏng máy tính giúp đánh giá nhanh chóng và chính xác các tương tác phân tử, từ đó rút ngắn thời gian nghiên cứu.

1.1. Tác động của COVID 19

COVID-19 đã gây ra những hậu quả nghiêm trọng về sức khỏe và kinh tế. Virus SARS-CoV-2 có khả năng đột biến nhanh, làm phức tạp hóa việc phát triển các phương pháp điều trị. Các biện pháp giãn cách xã hội và vắc-xin đã giúp kiểm soát dịch bệnh, nhưng việc tìm kiếm các phương pháp điều trị hiệu quả vẫn là ưu tiên hàng đầu.

1.2. Tiềm năng của hợp chất thực vật dâu tằm

Hợp chất thực vật từ dâu tằm đã được nghiên cứu về khả năng kháng virus và chống viêm. Các hợp chất này có thể tương tác với các thụ thể của SARS-CoV-2, ngăn chặn sự xâm nhập và nhân lên của virus. Mô phỏng máy tính giúp xác định các hợp chất có tiềm năng cao nhất, từ đó định hướng các nghiên cứu thực nghiệm tiếp theo.

II. Phương pháp mô phỏng máy tính trong nghiên cứu

Phương pháp mô phỏng máy tính được sử dụng để đánh giá tương tác giữa các hợp chất thực vật từ dâu tằm và các thụ thể của SARS-CoV-2. Các kỹ thuật như docking và mô phỏng động lực học phân tử (MD) được áp dụng để xác định mức độ tương tác và cơ chế tác động của các hợp chất. Mô phỏng máy tính cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác các tương tác phân tử, giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu và giảm chi phí thực nghiệm.

2.1. Kỹ thuật docking

Docking được sử dụng để xác định mức độ tương tác giữa các hợp chất thực vật và các thụ thể của SARS-CoV-2. Kết quả docking cho thấy các hợp chất có khả năng liên kết mạnh với các thụ thể, từ đó ngăn chặn sự xâm nhập và nhân lên của virus. Albanol B (CID 480819) là hợp chất có kết quả docking tốt nhất, cho thấy tiềm năng cao trong việc phát triển thành dược phẩm.

2.2. Mô phỏng động lực học phân tử

Mô phỏng động lực học phân tử (MD) được sử dụng để đánh giá sự ổn định của các phức hợp hợp chất-thụ thể trong môi trường nước. Kết quả MD cho thấy Albanol B có khả năng tương tác và gây biến đổi cấu trúc của các thụ thể nsp3 và nsp5, từ đó ngăn chặn sự nhân lên của virus. Điều này khẳng định tiềm năng của Albanol B trong việc điều trị COVID-19.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy Albanol B là hợp chất có tiềm năng cao nhất trong việc điều trị COVID-19. Mô phỏng máy tính đã xác định được cơ chế tương tác và mức độ ổn định của Albanol B với các thụ thể của SARS-CoV-2. Những kết quả này mở đường cho các nghiên cứu thực nghiệm trên tế bào và sinh vật sống, từ đó phát triển các loại thuốc mới điều trị COVID-19.

3.1. Tiềm năng của Albanol B

Albanol B đã được chứng minh là có khả năng tương tác mạnh với các thụ thể nsp3 và nsp5 của SARS-CoV-2. Kết quả mô phỏng máy tính cho thấy Albanol B có thể gây biến đổi cấu trúc của các thụ thể, từ đó ngăn chặn sự nhân lên của virus. Điều này khẳng định tiềm năng của Albanol B trong việc phát triển thành dược phẩm điều trị COVID-19.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này đã cung cấp những bằng chứng lý thuyết về khả năng điều trị COVID-19 của các hợp chất thực vật từ dâu tằm. Mô phỏng máy tính đã giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu và giảm chi phí thực nghiệm. Những kết quả này sẽ là nền tảng cho các nghiên cứu thực nghiệm tiếp theo, hướng tới phát triển các loại thuốc mới điều trị COVID-19.