Nowy sposób na wirusy?

Obecne na powierzchni wirusów białka mogą być celem dla przeciwciał monoklonalnych czy umożliwiać działanie szczepionek. Jednak pod wpływem mutacji białka te mogą szybko się zmieniać, co zmniejsza skuteczność profilaktyki i leczenia chorób wirusowych - dobrym przykładem były tu szczepy wirusa SARS-CoV-2, powodującego 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" - powiedział Kent Kirshenbaum, profesor chemii na New York University i główny autor badania. Jego zdaniem nowe podejście może znaleźć zastosowanie przeciwko licznym wirusom i pomóc w przezwyciężeniu oporności na leki.

Kirshenbaum zwraca uwagę na pilne zapotrzebowanie na środki przeciwwirusowe, które działają w nowy sposób, w celu inaktywacji wirusów. "Idealnie nowe środki przeciwwirusowe nie byłyby specyficzne dla jednego wirusa lub białka, więc byłyby gotowe do zwalczania nowych wirusów. Musimy teraz opracować leki nowej generacji i mieć je na półkach, aby być gotowymi na kolejną pandemię - a na pewno będzie kolejna" - dodał Kirshenbaum.

Ludzki układ odpornościowy zwalcza patogeny, wytwarzając peptydy przeciwdrobnoustrojowe, pierwszą linię obrony organizmu przed bakteriami, grzybami i wirusami. Większość wirusów powodujących choroby otoczonych jest lipidową osłonką, a peptydy powodują uszkodzenie lub nawet rozpad tej osłonki.

Chociaż peptydy przeciwdrobnoustrojowe można zsyntetyzować w laboratorium, rzadko są one stosowane w leczeniu chorób zakaźnych u ludzi, ponieważ łatwo się rozkładają i mogą być toksyczne dla zdrowych komórek. W zamian naukowcy opracowali syntetyczne cząsteczki zwane peptoidami, które są w stanie lepiej przebić się przez osłonkę wirusa i są mniej podatne na degradację. "Zaczęliśmy myśleć o tym, jak naśladować naturalne peptydy i tworzyć cząsteczki o wielu takich samych cechach strukturalnych i funkcjonalnych jak peptydy, ale złożone z czegoś, czego nasze ciała nie będą w stanie szybko rozłożyć" - wskazał Kirshenbaum.

Naukowcy zbadali siedem peptoidów, z których wiele pierwotnie odkryto w laboratorium Annelise Barron w Stanford, współautorki badania (DOI: 10.1021/acsinfecdis.3c00063). Zespół z NYU zbadał przeciwwirusowe działanie peptoidów na cztery wirusy: trzy otoczone błonami (Zika, gorączka doliny Rift i chikungunya) i jeden bez (wirus Coxsackie B3).

"Byliśmy szczególnie zainteresowani badaniem tych wirusów, ponieważ w ich przypadku nie ma dostępnych opcji leczenia" - powiedział Patrick Tate, doktorant chemii na Uniwersytecie Nowojorskim i pierwszy autor badania.

Osłonki otaczające wirusy są zbudowane z innych cząsteczek niż sam wirus, ponieważ lipidy są pozyskiwane z błony komórkowej gospodarza. Jeden z tych lipidów, fosfatydyloseryna, obecna jest w osłonce na zewnątrz wirusa, natomoiast w normalnych warunkach znajduje się wewnątrz komórek. Dzięki temu fosfatydyloseryna może być specyficznym celem dla peptoidów, które nie uszkadzają ludzkich komórek.

Naukowcy przetestowali siedem peptoidów przeciwko czterem wirusom i odkryli, że peptoidy unieczynniały wszystkie trzy wirusy otoczkowe - Zika, gorączki doliny Rift i chikungunya - poprzez rozerwanie błony wirusowej, nie zaszkodziły natomiast wirusowi Coxsackie B3, jedynemu w tym eksperymencie który nie miał osłonki. Natomiast wirus chikungunya zawierający w swojej błonie wyższy poziom fosfatydyloseryny był szczególnie podatny na aktywność peptoidów.

Naukowcy kontynuują badania przedkliniczne, aby ocenić potencjał tych cząsteczek w zwalczaniu wirusów i zrozumieć, czy mogą one przezwyciężyć rozwój oporności w przypadku eboli, SARS-CoV-2 i opryszczki.(PAP)

Paweł Wernicki