Naukowcy opracowali terapię przeciwwirusową opartą na peptoidach, która naśladuje układ odpornościowy w skutecznym zwalczaniu wirusów, co w testach laboratoryjnych wykazało obiecującą skuteczność w walce z trzema różnymi wirusami poprzez zakłócanie ich lipidów błonowych.
Tak jak bakterie mogą rozwinąć oporność na antybiotyki, tak i wirusy mogą uniknąć leczenia farmakologicznego. Opracowanie terapii przeciwko tym drobnoustrojom jest trudne, ponieważ wirusy często mutują lub chowają się w komórkach. Naukowcy donoszą jednak, że naśladując sposób, w jaki układ odpornościowy naturalnie radzi sobie z najeźdźcami Choroby zakaźne ACS opracowali „peptydową” terapię przeciwwirusową, która skutecznie inaktywuje trzy wirusy w testach laboratoryjnych. Podejście to niszczy drobnoustroje, celując w określone lipidy w ich błonach.
Charakterystyka wirusa i obrona immunologiczna
Wirusy są prawie jak biologiczne „zombie”. Nie są one całkiem żywe ani nieożywione i są w stanie rozmnażać się jedynie w żywicielu, takim jak komórki naszego ciała. Często układ odpornościowy w naturalny sposób niszczy patogeny za pomocą specjalnych cząsteczek, takich jak przeciwciała.
Postępy w badaniach nad peptydoidami
Mniej znanymi elementami sił obronnych układu odpornościowego są małe cząsteczki białkowe zwane peptydami przeciwdrobnoustrojowymi. Peptydy te nie są jednak dobrymi kandydatami na leki, ponieważ są drogie w produkcji, szybko są eliminowane z organizmu i mogą powodować działania niepożądane. Zamiast tego niektórzy badacze naśladowali ich funkcję za pomocą wytworzonych w laboratorium cząsteczek zwanych peptoidami, które nie są łatwo rozkładane przez organizm i są bardziej ekonomiczne w produkcji.
Wcześniej zespół Annelise Barron wykazał, że niektóre peptoidy mogą przebijać i niszczyć SARS-CoV-2 i wirusy opryszczki. Tym razem grupa, do której dołączył Kent Kirshenbaum i współpracownicy, chciała sprawdzić, czy peptoidy mogą inaktywować trzy inne wirusy „otoczkowe” zamknięte w błonach – Zika, gorączka Doliny Rift i chikungunya wirus — jak również pozbawiony otoczki błonowej, coxsackie B3. Obecnie nie ma możliwości leczenia infekcji wywołanych tymi drobnoustrojami.
Mechanizm i skuteczność peptoidów
Peptoidy użyte w tych eksperymentach obejmowały trzy liniowe peptoidy badane wcześniej przez zespół Barrona, a także cztery nowe wersje okrężne o zwiększonej aktywności przeciwwirusowej. Naukowcy stworzyli modelowe błony wirusowe, korzystając z powszechnych lipidów, w tym fosfatydyloseryny (PS). Błony ulegały najskuteczniejszemu uszkodzeniu, gdy PS był obecny w wyższych stężeniach, co sugeruje, że peptoidy celują w niego specyficznie. Chociaż lipidy zawierają zarówno błony ludzkie, jak i wirusowe, są one rozmieszczone w różny sposób w każdym przypadku, co pozwala lekowi przeciwwirusowemu preferencyjnie atakować najeźdźcę, a nie gospodarza. Następnie zespół inkubował peptoidy z całymi, zakaźnymi cząsteczkami wirusa. Ponownie każdy z nich działał w różnym stopniu na trzech wirusach otoczkowych: niektórzy zakłócali działanie wszystkich trzech, inni tylko jednego. Jednakże żaden z peptoidów nie był w stanie inaktywować bezotoczkowego wirusa Coxsackie B3, co pokazuje, że mechanizm działania zależy od obecności otoczki wirusa. Zespół twierdzi, że zrozumienie tego mechanizmu mogłoby pomóc w opracowaniu przyszłych terapii przeciwwirusowych opartych na peptydach i mogłoby zostać wykorzystane do stworzenia leków już uzbrojonych przeciwko kolejnemu pojawiającemu się zagrożeniu wirusowemu.
Więcej informacji na temat tych badań można znaleźć w artykule Przełamanie obrony wirusowej za pomocą peptoidów nowej generacji.
Odniesienie: „Peptydomimetyczne oligomery ukierunkowane na błonę fosfatydyloseryny wykazują szeroką aktywność przeciwwirusową” Patrick M. Tate, Vincent Mastrodomenico, Christina Cunha, Joshua McClure, Annelise E. Barron, Gill Diamond, Bryan C. Mounce i Kent Kirshenbaum, 2 sierpnia 2023 r., Choroby zakaźne ACS.
DOI: 10.1021/acsinfecdis.3c00063
Autorzy potwierdzają finansowanie z National Science Foundation, the Narodowe Instytuty ZdrowiaFundusz Discovery Innovation Fund Uniwersytetu Stanforda, Fundusz Programu Badawczego Uniwersytetu Cisco, Fundacja Społeczności Doliny Krzemowej oraz dr James Truchard i Fundacja Trucharda. Kirshenbaum jest dyrektorem ds. nauki w firmie Maxwell Biosciences, która pracuje nad komercjalizacją oligomerów peptoidowych jako środków przeciwinfekcyjnych i ma istotne interesy finansowe.
