Изследователите са разработили молекула, която ефективно инхибира ензим, допринасящ за разпространението на вируса на херпес симплекс при хората. Те казват, че тяхното откритие може да доведе до ново лечение за инфекции на херпес симплекс и други вируси, както и болести, които разчитат на този ензим за разпространение, като рак.
Много възрастни са заразени с херпес симплекс вирус тип 1 (HSV-1), състояние през целия живот, което често се проявява като досаден херпес, но има потенциала, макар и рядко, да доведе до по-сериозни мозъчни или очни инфекции. Предишни проучвания представиха доказателства, че ензимът хепараназа (HPSE) е свързан с разпространението на HSV-1, други вируси и рак.
Хепаран сулфатът присъства в извънклетъчния матрикс (ECM) на всяка тъкан и на повърхността на почти всяка клетка и е отговорен за регулирането на взаимодействията между клетките и поддържането на здравето на ECM. Единственият известен ензим, способен да разгражда – или разцепва – хепаран сулфат, е HPSE. Обикновено това става по контролиран начин, освобождавайки молекулите, необходими за биологичните процеси на други места в тялото. Но хепаран сулфат също играе роля в клетъчното навлизане и освобождаване на много вируси, включително HSV-1, и свръхекспресията на HPSE и неконтролираното разцепване на хепаран сулфат може да доведе до анормално клетъчно активиране и значително увреждане на тъканите.
Поради ролята му в подпомагането на разпространението на вируси и рак, изследванията са фокусирани върху разработването на средства за инхибиране на HPSE. Сега изследователи, ръководени от Университета на Илинойс, Чикаго, са идентифицирали молекула, която инхибира разпространението на HSV-1, което ни доближава до ефективно лечение срещу вируси и рак.
„Ние показахме, че инхибиторът работи срещу вируса на херпес, но има потенциал да се използва при всякакви заболявания“, каза Дийпак Шукла, съответен автор на изследването.
В предишно проучване, изследователите идентифицираха как HSV-1 модулира синтеза на хепаран сулфат, за да оптимизира инфекцията и разпространението на вируса. В настоящото изследване те са проектирали и синтезирали различни захариди и са оценили способността им да инхибират активността на HPSE. Захаридите са градивните единици на въглехидратите, които се класифицират според броя на мономерите, които ги съставят. Например, комбинирането на два монозахарида (прости захари) създава дизахарид, докато олигозахаридите съдържат от две до 10 прости захари.
Тъй като HSV-1 може да причини очен херпес или херпесен кератит, инфекция на роговицата на окото, изследователите са тествали техните различни захариди върху човешки роговични епителни клетки, заразени с вируса. Прилагайки съединенията преди или едновременно с инфекцията с HSV-1, те установиха, че лечението с хекса- и октазахаридите води до значително намаляване на количеството извънклетъчен вирус в пробите и инхибира разпространението на вируса.
Изследвайки клетките, третирани с тези захариди, изследователите наблюдават значително по-високи нива на повърхностен хепаран сулфат, подобно на неинфектираните с HSV-1 клетки. Те също така установиха, че клетките показват значително увеличение на миграцията, което показва подобрени способности за заздравяване на рани, които изследователите приписват на антивирусната активност на хекса- и октазахаридите.
От своите открития изследователите заключават, че захаридните съединения имат двоен начин на действие, възпрепятствайки навлизането на вируса в клетките, както и освобождаването му.
Тъй като HPSE играе роля в активността за оцеляване на клетките, предишни опити за разработване на инхибитор на HPSE се натъкнаха на проблеми с токсичността. Тук изследователите не откриха доказателства, че ефективните съединения са токсични за клетките на роговицата. Освен това инхибиторите на HPSE често са форма на лекарството хепарин, което се използва за предотвратяване на съсирването на кръвта, така че могат да причинят кървене. Тъй като хекса- и октазахаридите, използвани от изследователите, не съдържат дизахаридната единица, критична за активиране на антикоагулантната активност на хепарина, кървенето не е проблем.
„Инхибирането на HPSE в клетките на роговицата е важно за заздравяването на рани и модулирането на очно възпаление“, казаха изследователите. „Взети заедно, тези наблюдения показват, че инхибиторите на HPSE могат да предотвратят освобождаването на вируса и последващото разпространение в други клетки и тъкани.“
Изследователите казват, че има още работа, преди техният HPSE инхибитор да е готов за клинична употреба. Независимо от това, това е важна стъпка към разработването на ново лечение за HSV-1, други вируси и рак.
Изследването е публикувано в сп Angewandte Chemie.
източник: Университет на Илинойс Чикаго
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
