Nowy sposób walki z wirusami. Nie przeszkadza mu nawet mutacja
Naukowcy poinformowali o zaobserwowaniu intrygującego zjawiska, które może w innowacyjny sposób wspomóc walkę z wirusami. Okazuje się, że peptoidy - molekuły pozbawiające wirusy z ich otoczek - zamiast skupiać się na białkach wirusów, niszczą ich lipidowe osłonki, mogą stanowić nowatorski sposób na walkę z wirusami.
Co prawda białka występujące na powierzchni wirusów mogą stanowić cele dla przeciwciał monoklonalnych oraz uczestniczyć w mechanizmach działania szczepionek. Jednak pod wpływem mutacji, białka te mogą ulegać szybkim zmianom, co wpływa na skuteczność działań profilaktycznych oraz terapeutycznych przeciwko chorobom wywołanym przez wirusy – jest to zjawisko zauważalne choćby w przypadku wirusa SARS-CoV-2, odpowiedzialnego za Covid-19.
Znaleźliśmy piętę achillesową wielu wirusów: ich osłonki. Wykorzystanie tej luki i przerwanie osłonki jest obiecującym mechanizmem działania w celu opracowania nowych leków przeciwwirusowych.
– mówi powiedział Kent Kirshenbaum, profesor chemii na New York University i główny autor badania.
Według niego, nowatorskie podejście może być zastosowane w walce z różnymi wirusami i przyczynić się do pokonania oporności na leki. Kirshenbaum podkreśla, jak istotne jest obecnie zapotrzebowanie na środki przeciwwirusowe, które działają na wirusy w sposób nowy, umożliwiając ich unieszkodliwienie.
Nowe środki przeciwwirusowe nie byłyby skierowane przeciwko jednemu konkretnemu wirusowi czy białku, dzięki czemu mogłyby być efektywne w walce z nowymi wirusami. Teraz musimy opracować nową generację leków i przygotować się, aby były dostępne, gdy pojawi się kolejna pandemia – a taka na pewno nadejdzie.
– zapewnia naukowiec.
Jak organizm zwalcza patogeny?
Ludzki układ odpornościowy walczy z patogenami poprzez wytwarzanie peptydów przeciwdrobnoustrojowych, stanowiących pierwszą linię obrony przed bakteriami, grzybami i wirusami. Większość wirusów wywołujących choroby otoczona jest lipidową osłonką, a peptydy mogą spowodować uszkodzenie lub rozpad tej osłonki.
Chociaż peptydy przeciwdrobnoustrojowe mogą być syntetyzowane w laboratorium, rzadko są stosowane w leczeniu zakażeń u ludzi z powodu ich skłonności do rozkładu oraz potencjalnej toksyczności dla zdrowych komórek. Dlatego naukowcy opracowali syntetyczne cząsteczki zwaną peptoidami, które są zdolne do lepszego przenikania przez osłonki wirusów i są mniej podatne na degradację.
Rozpoczęliśmy analizowanie, jak można naśladować naturalne peptydy, tworząc cząsteczki o podobnej strukturze i funkcjonalności, ale składające się z materiałów, które organizm nie rozłoży zbyt szybko.
– tłumaczy prof. Kirshenbaum.
Innowacyjna terapia
Badacze przeprowadzili badania na siedmiu peptoidach, z których wiele było początkowo odkrytych w laboratorium Annelise Barron z Uniwersytetu Stanford, współautorki badania.
Zespół z Uniwersytetu Nowojorskiego zbadał działanie przeciwwirusowe tych peptoidów na cztery wirusy: trzy otoczone lipidowymi osłonkami (Zika, gorączka doliny Rift i chikungunya) oraz jeden nieposiadający osłonki (wirus Coxsackie B3).
Zainteresowaliśmy się badaniem tych wirusów, ponieważ nie ma dla nich dostępnych skutecznych metod leczenia.
– mówi Patrick Tate, doktorant w dziedzinie chemii na Uniwersytecie Nowojorskim oraz pierwszy autor badania.
Osłonki otaczające wirusy składają się z lipidów różnych od tych wchodzących w skład samego wirusa, gdyż lipidy pochodzą z błon komórkowych gospodarza. Jeden z tych lipidów, fosfatydyloseryna, występuje na zewnątrz osłonki wirusa, podczas gdy normalnie znajduje się wewnątrz komórek. Dzięki temu fosfatydyloseryna może być celem peptoidów, które nie uszkadzają zdrowych komórek ludzkich. Badacze przetestowali siedem peptoidów na czterech wirusach i odkryli, że wszystkie trzy wirusy otoczkowe – Zika, gorączka doliny Rift i chikungunya – były dezaktywowane przez peptoidy poprzez uszkodzenie ich lipidowej osłonki. Jednak peptoidy nie miały wpływu na wirusa Coxsackie B3, który nie miał osłonki.
Szczególnie dużą podatność na działanie peptoidów wykazywał wirus chikungunya, zawierający w swojej osłonkowej strukturze wyższy poziom fosfatydyloseryny. Badacze kontynuują badania przedkliniczne, by ocenić potencjał tych cząsteczek w zwalczaniu wirusów oraz zrozumieć, czy są one w stanie pokonać rozwijającą się oporność wobec leków w przypadku takich wirusów jak ebola, SARS-CoV-2 oraz opryszczka.
Źródło: Niezalezna.pl, PAP, ACS Infectious Diseases
