Virüsler, yaşamımız boyunca insan deneyiminin bir parçasıdır. Mevcut koronavirüs pandemisi ile sadece bir örnek olarak birçok farklı hastalığa neden olurlar. Bir aşı viral enfeksiyonlardan etkili bir koruma sağlarken, aşılar sadece belirli sayıda virüs için kullanılabilir. Bu nedenle, viral bir enfeksiyonu önleyebilecek veya tedavi edebilecek antiviral ilaçların bulunması gerekir.
Başarılı bir strateji, virüsün konakçı hücreye yapışmasına yardımcı olacak viral proteinleri bloke etmek için özel molekülleri içerir . Bir virüs hücre yüzeyine bağlandıktan sonra, hücrenin genomu ile enfekte olabilir ve kendi kullanımları için hücreyi yeniden programlayabilir. Bununla birlikte, birçok antiviral ilaç zaman içinde etkilerini kaybeder, çünkü virüsler çok hızlı bir şekilde mutasyona uğrar ve bu nedenle sıklıkla kullanılan ilaca / antivirallere uyum sağlar.
Makromoleküler Kimya Enstitüsü'nden HHU Prof. Dr. Laura Hartmann ve Kuzey Carolina'daki Davidson College'dan Prof. Dr. Nicole Snyder ile birlikte çalışan Hücresel Viroloji Enstitüsü'nden Münster merkezli Prof. Dr. Mario Schelhaas, ABD, başlangıçta enfeksiyonu durdurmak için virüs ve hücre arasındaki ilk teması baskılama yaklaşımını kullanmıştır.
Virüsler, hücre yüzeyindeki şeker moleküllerine bağlanmak için sıklıkla özel proteinler kullanır. Diğerleri arasında, bu şekerler arasında kuvvetle negatif yüklü olan uzun zincirli glikosaminoglikanlar (GAG'lar) bulunur. Bu GAG'lardan biri heparan sülfattır. Araştırmacılar, GAG'ların harici olarak eklendiklerinde virüs enfeksiyonlarını azaltabileceğini zaten biliyorlardı. Bununla birlikte, doğal polisakkaritlerin organizmadaki kendi biyolojik işlevlerine veya safsızlıklara atfedilen yan etkileri olabilir.
Araştırma ekibi artık GAG'ların faydalarını kullanıyor ancak dezavantajlarını devre dışı bırakıyor. Fikir, HHU'da geliştirilen yapay ve kontrollü bir şekilde 'glikomimetik' adı verilen molekülleri kullanmaktır. Küçük şeker molekülleri bağlı yan zincirlere sahip uzun bir sentetik iskele içerirler. Düsseldorf'ta, hem on yanal şekeri ('oligomerler' olarak bilinir) olan daha kısa zincirler ve 80 şekere ('glikopolimerler' denir) kadar uzun zincirler oluşturuldu. Doğal GAG'ların yüksek yüklü durumunu simüle etmek için, kimyagerler sülfat gruplarını şekere bağladılar.
Schelhaas daha sonra Üniversite Hastanesi Münster'de değişen uzunluktaki bu 'şekerler' in antiviral özelliklerini test etmek için hücre kültürlerini kullandı. Başlangıçta ekibi, serviks kanseri gibi hastalıkları tetikleyebilen İnsan Papillomavirüslerine karşı kullandı. Hem kısa hem de uzun zincirli sentetik moleküllerin antiviral bir etkiye sahip olduğunu keşfettiler, ancak etki biçimleri farklı. Beklendiği gibi, daha etkili, uzun zincirli moleküller virüsün hücrelere yapışmasını engelledi . Buna karşılık, kısa zincirli moleküller, hücreye bağlandıktan sonra antiviral aktivite gösterdi ve bu moleküllerin organizmada daha uzun süre aktif olduğu varsayımına yol açtı.
Prof. Schelhaas'ın şunları söylemesi gerekir: "Uzun zincirli moleküllerin virüsün hücrelere bağlanma bölgelerini işgal etmesi ve dolayısıyla bu bölgeleri bloke etmesi muhtemeldir. Kısa zincirli moleküller görünüşe göre bu bölgeleri engellememektedir. bir sonraki adım, bu moleküllerin , virüslerin hücreye bulaşmaması için virüs partikülündeki proteinlerin yeniden dağıtılmasını önlediği hipotezimizi test etmektir . "
Hayvan modelindeki Papillomavirüsler için de etkinlik doğrulanmıştır. Bileşikler ayrıca uçuklara ve ensefalite neden olabilen Herpes virüsleri ve gribe neden olan Influenza virüsleri de dahil olmak üzere diğer dört virüse karşı da aktifti. Hartmann şöyle açıklıyor: "Glikomimetikler çok sayıda farklı virüse karşı mücadelede potansiyel olarak kullanılabilecek bileşik moleküller vaat ediyor. Yapılacak bir sonraki şey, glikomimetiklerin nasıl çalıştığını ve nasıl daha ileri olabileceğini incelemek. optimize edilmiş."
Schelhaas şunları ekliyor: "Daha fazla araştırma, virüslerin bu yeni bileşik sınıfına ne kadar hızlı adapte olabileceğine odaklanacak. Özellikle kısa zincirli moleküller ile virüslerin karşı saldırı başlatmakta daha zor olacağını umuyoruz."
Kaynak: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13484
