Изкуствено създадени пептиди (пептоиди) убиват вируси като разрушават мембраната им

Учени от Нюйоркския университет, САЩ, създават къси молекули, които дестабилизират обвивката на много опасни вируси, сред които тези на треските зика и чикунгуня и на коронавируса.

Проучването

Екип под ръководството на проф. Кент Кършенбаум от Нюйоркския университет показват как група нови молекули инактивират няколко вируса, сред които предизвикващите треските зенга и чикунгуня.

Очевидно стана дума за пробив, защото разработването на антивирусни терапии е трудно, тъй като вирусите мутират бързо, а това ги прави резистентни към лекарствата. Ръководителят на проучването проф. Кент Кършенбаум смята, че подобните на мехурчета мембрани на вирусите са тяхната ахилесова пета. Това прави вирусите уязвими, а успешното разрушаване на мембраната е обещаващ механизъм на действие, който позволява създаването на нови антивирусни средства.

 >>>Антибиотик, в състава на който е съединението COE2-2hexyl, не предизвиква резистентност

В основата на идеята е начинът, по който вродената имунна система на човека се бори с патогените. Прави го като произвежда антимикробни пептиди, които на практика са първата линия на защита на тялото от бактерии, вируси и гъбички. И тъй като повечето от вирусите, причиняващи заболяване, са обвити от мембрани, съставени от липиди, то антимикробните пептиди ги разрушават. Проблемът е, че се разграждат лесно, а често могат да бъдат опасни за здравите клетки.

„Започнахме да мислим как да имитираме естествените пептиди и да създадем молекули със същите функционални и структурни характеристики като тях, но съставени от нещо, което телата ни няма да могат да разградят бързо“, разказва проф. Кършенбаум.

Така учените създава синтетичен аналог на пептидите. Наричат ги пептоиди. За разлика от пептидите те не се разграждат и пробиват безпрепятствено вирусните мембрани.

Изследват седем пептоида, създадени в лабораторията на Станфордския университет от екипа на доц. Анелис Барън. Целта им е да разберат антивирусния ефект на пептоидите срещу четири вируса. Три от тях са обвити в мембрани, става дума за Зика, треската от Рифт Вали и чикунгуня, а един е без обвивка – коксаки вирус B3.

Интересът на учените точно към тези вируси е обясним, защото за тях все още няма лечение.

>>>Антитялото DH1017 неутрализира напълно вируса Зика

Тестовете показват, че пептоидите убиват вирусите с обвивка, но не успяват да унищожат единственият, който няма мембрана.

Учените установяват още, че вирусът на чикунгуня, в чиято мембрана има по-високи нива на фосфатидилсерин, е много по-податлив на пептоидите. В същото те не могат да се справят с мембрана, в която доминира фосфатидилхолин. Изводът е, че фосфатидилсеринът има решаващо значение за унищожаването на вирусната активност.

Резултатите са представени в списание ACS Infectious Diseases.

Резултатите

Екипът разбира, че пептоидите упражняват антивирусен ефект като разпознават фосфатилсерина.

Идентифицират три обещаващи молекули – MXB004, MXB005 и MXB009, които безпроблемно пробиват обвивката на всички изследвани вируси. Още по-ефективно действат други четири варианта. Успяват да неутрализират вируса SARS-CoV-2 както и няколко различни форми на херпесни вируси при относително ниски концентрации. Тъй като тези патогени принадлежат към различни семейства и групи, това е знак, че потенциалните лекарства ще имат широк спектър на действие.

Екипът продължава предклиничните проучвания, които ще дадат отговор на въпроса доколко са ефективни молекулите в битката с вирусите. Пептоидите могат да се окажат изключително обещаващи за лечението на много широк спектър от вируси с мембрани, които иначе са трудни за лечение, като например, херпес, ебола и SARS-CoV-2. Могат да помогнат и за преодоляването на антивирусната резистентност.

>>>Случаите на ебола в Уганда се увеличават

Както подчертава проф. Кент Кършенбаум има спешна нужда от антивирусни агенти, които работят по нови начини. „В идеалния случай новите антивирусни средства няма да бъдат специфични само за един вирус. Трябва да работим активно за следващото поколение лекарства сега, за да бъдем готови за бъдеща заплаха от пандемия“, казва ученият.