Ett nytt antiviralt läkemedel hämmar replikationen av influensas genom genom att binda till manganjoner (lila sfärer). Upphovsman:Christine Morrison
Årets oväntat aggressiva influensasäsong påminner alla om att även om influensavaccinet kan minska antalet människor som smittas av viruset, det är fortfarande inte 100 procent effektivt. Forskare rapporterar att en justering av ett läkemedel med små molekyler visar löfte för framtida produktion av nya antivirala behandlingar som kan hjälpa patienter, oavsett vilken stam de är infekterade med.
Forskarna presenterar sitt arbete idag vid 255:e National Meeting &Exposition of the American Chemical Society (ACS).
"Det här har varit en dålig influensasäsong med en mycket smittsam, aggressiv belastning, och ympningen verkar inte fungera bra. Det gör befolkningen, särskilt unga och äldre, sårbar för allvarlig sjukdom eller till och med död av den enkla influensan, "Seth Cohen, Ph.D., säger.
Sedan starten av influensasäsongen 2017-18 i oktober har Centers for Disease Control and Prevention (CDC) har rapporterat över 65, 735 positiva tester för viruset i USA, resulterade i hundratals dödsfall. CDC tillskriver en sådan aktiv säsong närvaron av en särskild stam av viruset, influensa A H3N2. Influensavacciner är mindre effektiva mot virus av H3 -typ eftersom dessa patogener är mer benägna än andra stammar att mutera efter att vaccinet har producerats. Även om de flesta år är vaccinet mycket effektivt för att hindra människor från att drabbas av influensa, denna H3 -brist får forskare att söka mer pålitliga behandlingar.
För att utveckla ett antiviralt läkemedel mot influensa, forskare var tvungna att hitta ett område inom dess struktur som skulle visa sig sårbart. Influensaviruset är ett lipidhölje, negativt sinne, enkelsträngat RNA-virus, vilket betyder att den genetiska informationen den använder för replikering finns i RNA -strängar som hålls inuti ett proteinskal som är belagt med ett fettskikt. Istället för att förlita sig på en värds okomplicerade DNA -replikationsprocess som vissa andra virus gör, influensa beror på sitt eget enzym som kallas RNA-beroende RNA-polymeras. Så, forskare har genomgående fokuserat forskningsinsatser på att utveckla ett läkemedel som skulle påverka denna virala process.
Cohen, som är vid University of California, San Diego och medgrundare av Forge Therapeutics, noterar att RNA -polymeraskomplexet förblir konstant över många olika versioner och mutationer av influensaviruset. Därför är det inte troligt att behandlingar som riktar sig mot det kommer att drabbas av det problem som vaccinet står inför. nämligen, H3 -felet. Själva RNA -polymeraset är uppdelat i tre subenheter. Cohen har hämtat in sig på en metallcentrerad domän inom en av underenheterna.
"Ett av de viktigaste målen har varit en särskild RNA -polymerasunderenhet som viruset använder, "Cohen säger." Det är ett nukleinsyra-bearbetningsprotein som krävs för virusets livscykel, för att den ska replikera och sprida sig, och det är beroende av manganmetalljoner. "Underenheten förlitar sig på två manganjoner för att initiera replikeringen av den genetiska informationen. Forskare har resonerat att ett läkemedel som kan binda till manganjonerna skulle stänga av proteinets förmåga att arbeta, lämnar viruset oförmöget att reproducera sig och sprida sig genom kroppen. Detta kan försvaga eller kanske helt stoppa viruset, därigenom behandla influensan.
Cohen har ägnat de senaste två åren åt att avslöja hur manganjoner binder inom RNA -polymerasunderenheten för att utveckla ett bättre läkemedel som skulle fungera som en skiftnyckel i virusets replikationsverk. "Vi modifierade vårt läkemedel med små molekyler så att det skulle binda till båda manganjoner samtidigt, "säger han. Han testade sedan molekylen på RNA -polymerasproteinet." Modifieringen förbättrade föreningens styrka dramatiskt jämfört med tidigare läkemedel vi skapade, "säger han. Teamet är hoppfullt att under de kommande månaderna, det blir lika effektivt när de utmanar hela influensaviruset med molekylen.
"Detta är ett medicinskt ingripande som bromsar viruset om det inte helt stoppar det, "Säger Cohen." Läkemedlet kan eventuellt eliminera viruset på egen hand eller bara bromsa reproduktionen så att kroppen i slutändan kan rensa det. Det är som att ta ett antibiotikum för en virusinfektion. "