En ny studie av biofysiker vid University of Alberta har avslöjat hur en sällsynt struktur bildas inom RNA från Zika-viruset som gör det resistent mot våra kroppars immunsystem. Resultaten ger ett potentiellt mål för nya läkemedelsterapier för att bekämpa viruset och andra liknande det.

"På grund av strukturen som bildas inom Zika-virusgenomet, delar av det virala genomet finns kvar i våra celler och kapar proteiner som är avgörande för att våra celler ska fungera korrekt, "sa Meng Zhao, huvudförfattare och postdoktor vid institutionen för fysik. "Att rikta in sig på den här vägspärren kan vara en väg till läkemedelsbehandlingar för Zika och andra virus som delar liknande strukturer, inklusive dengue, gul feber, West Nile och chikungunya. "

Våra celler är fulla av enzymer som kallas RNaser som tuggar upp – eller bryter ner – RNA från invaderande virus som en del av våra cellers försvar mot infektion. "Vägspärren" som studerats av teamet är en del av Zika-virusets genom som ger det förmågan att motstå att degraderas av RNaserna i våra celler.

Som ett resultat av denna motståndskraft mot nedbrytning, virala RNA-bitar finns kvar i våra celler – och kan till och med replikeras och överföras från mor till foster under graviditeten, leder till allvarliga hjärnfel hos spädbarn, såsom mikrocefali.

"Vi fann att detta motstånd beror på vad som i praktiken är en mekanisk vägspärr:RNA:n gör en knutliknande struktur som är mekaniskt extremt stark, och RNase kan helt enkelt inte fysiskt dra RNA in i maskineriet som tuggar upp det, "förklarade fysikprofessor och studieförfattare Michael Woodside." Men om vi försvagar den mekaniska styrkan i denna knut genom att störa några av de bindningar som gör den stel, då kan RNaset dra isär det och smälta det virala RNA:t ordentligt igen."

Forskarna fann att bildandet av denna struktur från en RNA-sträng involverar en process av flera ofullständiga strukturer, kallas mellanprodukter, den formen innan den sätts ihop till den slutliga RNase-resistenta knuten - en kritisk upptäckt som kan bana väg för nya metoder för att bekämpa Zika genom att rikta in sig på mellanprodukterna innan knuten bildas helt.

"Även om det är ineffektivt att förhindra den knutliknande strukturen, vår studie föreslår en alternativ behandlingsstrategi:att försvaga den mekaniska styrkan hos RNA-knuten, så det kommer att förlora förmågan att motstå utrensningen av RNaset i vår cell, ", sade Zhao. "Denna strategi kan uppnås genom att utveckla läkemedel som bryter de bindningar som är nödvändiga för att hålla ihop den knutliknande strukturen."

"En av egenskaperna som gör RNA-virus svåra att bekämpa är att RNA-genom lätt förändras i värdceller, leder till varianter som kan vara mer smittsamma och farliga, ", sade Zhao. "De flesta aktuella ansträngningarna mot antiviral behandling riktar sig mot virala proteiner. Vi hoppas att vårt alternativa tillvägagångssätt, genom att studera viralt RNA själv, kan vidga möjligheterna att hitta lovande drogbara mål."

Studien, "Mekanisk styrka hos RNA-knuten i Zika-virus skyddar mot cellulärt försvar, " publicerades i Naturens kemiska biologi .