O echipă de cercetători de la mai multe universități americane au identificat compuși care pot combate infecțiile virale prin activarea unei căi de apărare din interiorul celulelor-gazdă. Acești compuși ar putea fi folosiți ca medicamente antivirale care să funcționeze nu doar împotriva unui singur virus, ci împotriva oricărui tip de virus. Cercetătorii intenționează să testeze compușii împotriva unui spectru mai larg de virusuri, în speranța dezvoltării lor pentru studii clinice viitoare.
Noua descoperire a fost prezentată într-un raport publicat în revista Cell. Studiul a fost coordonat de prof. James Collins, profesor de Inginerie Medicală și Știință în cadrul Institutului pentru Inginerie Medicală și Știință (IMES) și al Departamentului de Inginerie Biologică de la MIT, și Maxwell Wilson, profesor asociat de biologie moleculară la University of California, Santa Barbara, scrie News.ro.
Cercetătorii au identificat acești compuși, care activează un sistem de apărare celulară numit calea răspunsului la stres integrat, în urma unui screening al aproape 400.000 de molecule.
În teste realizate pe celule umane, compușii s-au dovedit eficienți în protejarea celulelor împotriva infecției cu RSV, virusul herpetic și virusul Zika. De asemenea, au demonstrat eficiență împotriva herpesului într-un model murin (pe șoareci).
„Suntem foarte entuziasmați de acest studiu, care ne permite să valorificăm răspunsul la stres al celulelor-gazdă pentru a identifica și dezvolta antivirale cu spectru larg”, a declarat prof. James Collins.
În celulele umane, calea răspunsului la stres integrat este activată în timpul infecțiilor virale sau în condiții de stres precum înfometarea. În timpul infecției virale, calea este declanșată de ARN dublu catenar, o moleculă produsă în timpul replicării virusurilor.
Când este detectat acest ARN, celula oprește sinteza proteinelor, împiedicând astfel virusul să-și producă proteinele necesare replicării.
Compușii care amplifică această cale ar putea fi candidați ideali pentru noi antivirale cu spectru larg, care să acționeze nu asupra virusului în sine, ci asupra mecanismului celular de apărare.
Pentru a identifica acești compuși, cercetătorii au folosit o tehnică optogenetică inovatoare. Optogenetica permite inserarea unor proteine sensibile la lumină în genomul celulei. În acest caz, cercetătorii au modificat o proteină numită PKR, care activează calea de stres, astfel încât să o poată porni cu ajutorul luminii albastre.
Folosind această tehnică, au testat aproximativ 400.000 de compuși chimici, aplicându-i pe celule umane expuse simultan la lumină albastră (care simula infecția virală).
Prin măsurarea ratei de supraviețuire a celulelor, cercetătorii au identificat circa 3.500 de compuși cu potențial antiviral, care au fost apoi analizați în detaliu.
Ulterior, cercetătorii au selectat opt dintre cei mai promițători compuși, testându-i pentru eficiența în combaterea virusurilor și siguranța pentru celulele umane. Din aceștia, au ales trei candidați principali, denumiți IBX-200, IBX-202 și IBX-204.
În celulele infectate cu virusul Zika, virusul herpetic sau RSV, tratamentul cu acești compuși a redus semnificativ încărcătura virală. Unul dintre compuși, IBX-200, a fost testat pe șoareci infectați cu virusul herpetic și a redus sarcina virală, îmbunătățind în același timp simptomele.
Experimentele au arătat că acești compuși activează o enzimă implicată în detectarea stresului celular, care pornește calea răspunsului la stres și pregătește celulele pentru a răspunde mai eficient infecției virale. Când sunt aplicați pe celule neinfectate, compușii nu au niciun efect, ceea ce sugerează un profil bun de siguranță.
Cercetătorii intenționează acum să evalueze cei trei compuși principali împotriva unei game mai largi de virusuri.
