De flesta läkemedel som bekämpar virus är utformade för att rikta in sig på enskilda patogener. Men forskare vid Rockefeller University har identifierat ett protein som ett brett spektrum av virus kräver för att spridas inom en värd - en upptäckt som kan leda till att bekämpa virus som är så olika som parainfluensa, West Nile, och Zika med en enda drog.

Alla virus använder proteiner från värdens celler för att replikera. Ett team i Charles M. Rices labb har identifierat ett kalciumtransporterande protein som behövs av många virus under de senare stadierna av deras livscykler. Forskarna visade att utarmning av detta protein i värdceller avsevärt försämrar virusens förmåga att sprida sig, utan att skada cellerna.

Genom att ange ett sätt som ett enda läkemedel kan bekämpa många infektioner, dessa framsteg har potential att multiplicera avkastningen på tid och ansträngning som investeras i läkemedelsutveckling. Forskarnas resultat rapporterades denna månad i Cellvärd &mikrob .

"Det har gjorts en push för att få bredare antivirala medel, och det är svårt eftersom virus tenderar att vara väldigt olika i vad de gör, exakt, säger Hans-Heinrich Hoffmann, huvudförfattaren till studien. "Nyckeln till att skapa en bred antiviral medicin är att hitta ett värdprotein som många virus behöver men som inte är nödvändigt för cellens överlevnad. Och det är precis vad vi hittade här."

Från RSV till Zika

Forskarna startade sin studie genom att försöka hitta ett värdprotein som krävs av det humana respiratoriska syncytialviruset (RSV), ett stort virus som är särskilt farligt för barn och äldre, orsakar uppskattningsvis 3,4 miljoner sjukhusinläggningar per år. Det finns för närvarande inga vacciner mot RSV eller specifika antivirala medel som bekämpar det.

Även en partiell förlust av proteinet, kalciumpumpen SPCA1, begränsad möjligheten för många virus att mogna och sprida sig, fann forskarna. Celler som saknar proteinet var också mindre mottagliga för initial infektion.

Efter att ha upptäckt att RSV kräver SPCA1, forskarna fastställde att många andra virus, både insektsburna och respiratoriska, behöver proteinet. Bland dessa är Zika, det myggburna viruset kopplat till hjärnmissbildning hos spädbarn. Som med RSV, det finns inga godkända antivirala medel för Zika.

Patienter som saknar proteiner

Det är en sak att studera om enskilda celler kan överleva utan ett protein. Men för att vara användbar som terapi, forskare skulle behöva förstå hur en brist på SPCA1 påverkar en hel organism - som en faktisk patient.

Det finns, faktiskt, individer som har minskade nivåer av SPCA1, som ett resultat av en sällsynt genetisk störning som kallas Hailey-Haileys sjukdom. Sjukdomen orsakar hudproblem, såsom blåsor och skador, men är inte livshotande. Vidare, cellkulturer från patienter med Hailey-Haileys sjukdom indikerar att deras celler är mindre mottagliga för vissa infektioner, inklusive RSV — ett resultat som korrelerar med forskarnas övriga fynd.

"Vi vet att dessa patienter klarar sig med bara hälften av den normala mängden protein, och vi har bevis för att detta till och med kan erbjuda en skyddande effekt, säger Rice, som är Maurice R. och Corinne P. Greenberg professor i virologi och chef för laboratoriet är virologi och infektionssjukdomar. "Det är en lovande väg för läkemedelsutveckling."