Οι επιστήμονες έχουν κάνει σημαντικά βήματα για να κατανοήσουν πώς το κοινό κρυολόγημα εισβάλλει στον οργανισμό, εντοπίζοντας κρίσιμα κυτταρικά σημεία ελέγχου που χρησιμοποιούνται από τον ιό. Ωστόσο, ο ενθουσιασμός δεν περιορίζεται μόνο στον ιό του κρυολογήματος, που ανήκει στην ίδια οικογένεια κορωνοϊών όπως οι MERS-CoV και SARS-CoV-2. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η μελέτη τους θα προσφέρει ένα νέο μέτωπο στην προστασία από πολλαπλά ιογενή παθογόνα.
Αντί να επικεντρώνονται στην άμεση καταστροφή ενός συγκεκριμένου ιού, όπως κάνουν σήμερα τα αντιιικά φάρμακα, η ομάδα στο Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού (PNNL) επιδιώκει να ενισχύσει τις άμυνες του οργανισμού έναντι πολλών ιών ταυτόχρονα. Η ιδέα είναι να προστατευτεί το σώμα από τους εισβολείς ενισχύοντας τα κυτταρικά του συστήματα, όχι μόνο να καταπολεμηθεί ο τρέχων ιός.
Στόχευση του Κυτταρικού Μηχανισμού
«Ένας ιός ευδοκιμεί καταλαμβάνοντας τον κυτταρικό μηχανισμό του ξενιστή, χρησιμοποιώντας τις φυσιολογικές διαδικασίες για να παράγει αντίγραφα του εαυτού του», εξηγεί ο John Melchior, βιοχημικός και συν-συγγραφέας της μελέτης. Ο στόχος των επιστημόνων είναι να εντοπίσουν τα μοριακά σύμπλοκα που είναι κρίσιμα για πολλούς ιούς και να τα ενισχύσουν, ώστε να σταματήσουν τους ιούς πριν καταλάβουν τα κύτταρα.
Η ιολόγος Amy Sims προσθέτει ότι αυτή η στρατηγική προσφέρει τη δυνατότητα καταπολέμησης πολλαπλών κορονοϊών, από εκείνους που προκαλούν ήπια συμπτώματα έως εκείνους που προκαλούν σοβαρές ασθένειες όπως η COVID-19 και το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (ARDS). «Η προσέγγιση αυτή επιτρέπει τη χρήση ενός μόνο φαρμάκου για την καταπολέμηση πολλών ιών», δηλώνει η Sims.
Η Τεχνολογία LiP-MS
Για να επιτύχουν αυτόν τον στόχο, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια τεχνική φασματομετρίας μάζας που ονομάζεται περιορισμένη πρωτεόλυση (LiP-MS). Αυτή η μέθοδος αναλύει τις αλλαγές στην αφθονία και τη δομή χιλιάδων πρωτεϊνών στα κύτταρα. Το σχήμα μιας πρωτεΐνης καθορίζει τη λειτουργία της και τις αλληλεπιδράσεις της με άλλα μόρια, επομένως η παρακολούθηση αλλαγών στη δομή είναι κρίσιμη για την κατανόηση της ιογενούς δράσης.
Στη μελέτη τους, η ομάδα εξέτασε ανθρώπινα κύτταρα μολυσμένα από τον HCoV-229E, έναν ιό που προκαλεί το κοινό κρυολόγημα. Χρησιμοποιώντας το LiP-MS, εντόπισαν πρωτεΐνες-στόχους που επηρεάζονται από τον ιό και αποτελούν σημεία ελέγχου για τη μόλυνση.
Σημαντικοί Μοριακοί Στόχοι
Οι ερευνητές αναγνώρισαν οκτώ βασικούς στόχους, συμπεριλαμβανομένων δύο μοριακών συγκροτημάτων που εμπλέκονται στην επεξεργασία του RNA. Ο ιός καταλαμβάνει αυτά τα σημεία ελέγχου για να αναπαράγει τα δικά του γονίδια, διακόπτοντας την παραγωγή των φυσιολογικών πρωτεϊνών του ξενιστή.
Ένας από τους στόχους είναι η Nop-56, που «σφραγίζει» την εγκυρότητα μιας αλυσίδας RNA ώστε να παραχθούν οι σωστές πρωτεΐνες. Όταν ο ιός καταλαμβάνει την Nop-56, αναγκάζει το κύτταρο να παράγει τις δικές του πρωτεΐνες αντί για τις φυσιολογικές. Το σύμπλεγμα C του spliceosome είναι ένας άλλος στόχος, απαραίτητο για την επεξεργασία του RNA. Η κατάληψη αυτού του μορίου από τον ιό οδηγεί σε παραγωγή ιογενών πρωτεϊνών και βλάβη του κυττάρου.
Προοπτικές για Αντιιικά Φάρμακα
Η Snigdha Sarkar, μεταδιδακτορική ερευνήτρια και πρώτη συγγραφέας της εργασίας, δηλώνει ότι η ανακάλυψη αυτών των κοινών μοριακών στόχων θέτει τα θεμέλια για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα μπλοκάρουν πολλούς ιούς ταυτόχρονα. Η στρατηγική αυτή υπερβαίνει το πρόβλημα των μεταλλάξεων, καθώς στοχεύει τον ξενιστή αντί για τον ίδιο τον ιό.
Η ομάδα του PNNL εξετάζει ήδη υπάρχουσες ενώσεις με αντιιικό δυναμικό, ενώ χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να εντοπίσει νέες ουσίες που μπορούν να επηρεάσουν αυτούς τους μοριακούς στόχους. Στόχος είναι η δημιουργία αντιιικών φαρμάκων ευρέος φάσματος, ικανά να προστατεύουν τον οργανισμό από πολλαπλές ιογενείς λοιμώξεις με έναν και μόνο μηχανισμό.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!