Virusurile utilizează repertoriul molecular al celulei gazdă pentru a se replica. Cercetătorii de la universitatea din Bonn, împreună cu cercetători japonezi, şi-au propus să exploateze acest lucru pentru tratamentul gripei.
O echipă condusă de profesorul Hiroki Kato de la Institutul de imunologie cardiovasculară al spitalului universitar din Bonn a identificat un compus care inhibă procesul de metiltransferaza MTr1 din organism, limitând astfel replicarea virusurilor gripale.
Compusul s-a dovedit eficient în preparatele de ţesut pulmonar şi în studiile pe şoareci şi a arătat efecte puternice împreună cu medicamentele deja aprobate pentru gripă. Studiul cercetătorilor este publicat în revista Science.
Pentru a se replica, virusurile au nevoie de o celulă gazdă unde îşi introduc propria informaţie genetică sub forma acizilor nucleici ADN sau ARN. Aceste informaţii moleculare sunt folosite în celula gazdă pentru a produce noi virusuri.
Pentru a distinge acizii străini de acizii nucleici proprii, celula foloseşte un fel de sistem de etichetare. Propriul său ARN, de exemplu, este marcat molecular cu o proteină activatoare (CAP) care îl identifică ca fiind nepericulos. Acest lucru permite sistemului imunitar să reacţioneze în mod specific la ameninţări.
Eticheta cap este, de fapt, o nucleotidă metilată, o mică moleculă de la capătul lanţului de ARN. Etichetat în acest fel, ARN-ul nu declanşează un răspuns imunitar. Cu toate acestea, dacă în celulă există un ARN căruia îi lipseşte această structură terminală, el este recunoscut de receptorul imunitar RIG-I, iar sistemul imunitar este alertat.
Pentru a scăpa, virusurile gripale au dezvoltat un mecanism special. Ele fură această etichetă cap de la moleculele de ARN din celulele umane şi-o transferă la propriul ARN (cap-snatching).
Virusul gripei are nevoie de o enzimă celulară pentru replicare
Enzima MTr1 oferă ARN mesager (ARNm) celular cu o structură care are şi această terminaţie cap şi astfel funcţionează ca o „etichetă pentru acid-ul nucleic” al celulei. Echipa de cercetare condusă de profesorul Hiroki Kato a reuşit să demonstreze în ce măsură virusurile gripale depind de funcţia enzimei MTr1.
„În timp ce alte virusuri, cum ar fi SARS-CoV-2, sunt capabile să îşi capsuleze singure moleculele de ARN, virusurile gripale se bazează pe furtul celor existente”, explică Yuta Tsukamoto, autorul principal al lucrării.
Potrivit cercetătorului, dacă funcţia MTr1 este întreruptă în celulă, nu mai există aceste „etichete” disponibile pentru a fi transferate la ARN-ul viral.
Activitatea lui MTr1 este astfel esenţială pentru replicarea virusului gripal în celulă, au concluzionat cercetătorii.
Un compus nou dezvoltat inhibă replicarea virusului
Echipa şi-a propus să exploateze această dependenţă a virusurilor pentru tratamentul infecţiilor gripale. În acest scop, ei au căutat agenţi care să inhibe în mod specific MTr1.
Cercetătorii au investigat modul în care substanţele din ţesutul infectat afectează cantitatea de particule de virus produse. Ei au testat acest lucru atât pe modele de şoareci, cât şi pe celule de ţesut pulmonar uman provenite de la pacienţi care au fost supuşi unei intervenţii chirurgicale la plămâni.
„Dintre mii de candidaţi, am reuşit să identificăm o moleculă care inhibă MTr1 în celulele pulmonare umane şi, de asemenea, in vivo, în cele ale şoarecilor, reducând replicarea gripei”, relatează profesorul Hiroki Kato.
Inhibitorul este derivat dintr-un produs natural numit trifluoromethyl tubercidin (TFMT), produs de bacterii din genul Streptomyces.
„Sperăm că acest studiu va duce la dezvoltarea unor noi tratamente pentru gripă”, spune profesorul Hiroki Kato.În studiul de faţă, cercetătorii au reuşit deja să demonstreze că TFMT funcţionează împreună cu medicamente aprobate împotriva infecţiilor gripale.
A fost chiar posibil să se demonstreze un efect îmbunătăţit în ceea ce priveşte numărul de particule de virus produse în ţesut.
