De meeste bacteriële infecties kunnen worden behandeld met antibiotica zoals penicilline, die tientallen jaren geleden zijn ontdekt. Dergelijke medicijnen zijn echter nutteloos tegen virale infecties, waaronder influenza, verkoudheid en dodelijke hemorragische koorts zoals Ebola.nu, in een ontwikkeling die de behandeling van virale infecties zou kunnen veranderen, heeft een team van onderzoekers aan het Lincoln Laboratory van het MIT een medicijn ontworpen dat cellen kan identificeren die geïnfecteerd zijn door elk type virus, en vervolgens die cellen kan doden om de infectie te beëindigen.
De microscoopbeelden hierboven laten zien dat DRACO met succes virale infecties behandelt. In de linker set van vier foto ‘ s doodt het rhinovirus (het verkoudheidsvirus) onbehandelde menselijke cellen (linksonder), terwijl DRACO geen toxiciteit heeft in niet-geïnfecteerde cellen (rechtsboven) en een geïnfecteerde celpopulatie geneest (rechtsonder). Ook in de rechter set van vier foto ‘ s doodt dengue hemorragische koortsvirus onbehandelde apencellen (linksonder), terwijl DRACO geen toxiciteit heeft in niet-geïnfecteerde cellen (rechtsboven) en een geïnfecteerde celpopulatie geneest (rechtsonder). / Enlarge image
in een paper gepubliceerd op 27 juli in het tijdschrift PLoS One, testten de onderzoekers hun medicijn tegen 15 virussen, en vonden dat het effectief was tegen alle virussen — inclusief rhinovirussen die verkoudheid, H1N1 influenza, een maagvirus, een poliovirus, dengue koorts en verschillende andere soorten hemorragische koorts veroorzaken.
Het geneesmiddel werkt door zich te richten op een type RNA dat alleen wordt geproduceerd in cellen die zijn geïnfecteerd door virussen. “In theorie zou het moeten werken tegen alle virussen”, zegt Todd Rider, Een senior stafwetenschapper in Lincoln Laboratory ‘ s Chemical, Biological, and Nanoscale Technologies Group die de nieuwe technologie uitvond.omdat de technologie zo breed-spectrum is, zou het mogelijk ook kunnen worden gebruikt om uitbraken van nieuwe virussen, zoals de 2003 SARS (severe acute respiratory syndrome) uitbraak te bestrijden, zegt Rider.andere leden van het onderzoeksteam zijn Scott Wick, Christina Zook, Tara Boettcher, Jennifer Pancoast en Benjamin Zusman.Renner had ongeveer 11 jaar geleden het idee om een breedspectrum antivirale therapie te ontwikkelen, nadat hij CANARY (cellulaire analyse en melding van Antigeenrisico ‘ s en-opbrengsten) had uitgevonden, een biosensor die snel pathogenen kan identificeren. “Als je een pathogene bacterie in het milieu detecteert, is er waarschijnlijk een antibioticum dat kan worden gebruikt om iemand te behandelen die daaraan is blootgesteld, maar ik realiseerde me dat er maar weinig behandelingen zijn voor virussen”, zegt hij.
er zijn een handvol geneesmiddelen die specifieke virussen bestrijden, zoals de proteaseremmers die worden gebruikt om HIV-infectie onder controle te houden, maar deze zijn relatief klein in aantal en gevoelig voor virale resistentie. Rider haalde inspiratie voor zijn therapeutische middelen, genaamd DRACOs (Double-stranded RNA Activated caspase Oligomerizers), uit de eigen afweersystemen van levende cellen.wanneer virussen een cel infecteren, nemen ze de cellulaire machines over voor hun eigen doel — dat wil zeggen, het creëren van meer kopieën van het virus. Tijdens dit proces, creëren de virussen lange koorden van double-stranded RNA (dsRNA), die niet in menselijke of andere dierlijke cellen wordt gevonden.als onderdeel van hun natuurlijke afweer tegen virale infecties hebben menselijke cellen eiwitten die zich vastklampen aan dsRNA, waardoor een cascade van reacties ontstaat die voorkomt dat het virus zich vermenigvuldigt. Echter, veel virussen kunnen dat systeem te slim af door het blokkeren van een van de stappen verder naar beneden de cascade.Rider had het idee om een dsRNA-bindend eiwit te combineren met een ander eiwit dat cellen induceert om apoptose (geprogrammeerde cel zelfmoord) te ondergaan — gelanceerd, bijvoorbeeld wanneer een cel vaststelt dat het op weg is om kanker te worden. Daarom, wanneer het ene uiteinde van de DRACO bindt aan dsRNA, signaleert het het andere uiteinde van de DRACO om cel zelfmoord te initiëren.het combineren van deze twee elementen is een “geweldig idee” en een zeer nieuwe aanpak, zegt Karla Kirkegaard, hoogleraar microbiologie en immunologie aan Stanford University. “Virussen zijn vrij goed in het ontwikkelen van weerstand tegen dingen die we tegen hen proberen, maar in dit geval is het moeilijk om een eenvoudige weg naar drugsresistentie te bedenken,” zegt ze.
elke DRACO bevat ook een “afleveringslabel”, genomen van natuurlijk voorkomende eiwitten, waarmee het celmembranen kan passeren en in elke menselijke of dierlijke cel kan komen. Als er echter geen dsRNA aanwezig is, laat DRACO de cel ongedeerd.de meeste in deze studie gerapporteerde tests werden uitgevoerd in menselijke en dierlijke cellen die in het lab werden gekweekt, maar de onderzoekers testten DRACO ook bij muizen die geïnfecteerd waren met het H1N1-influenzavirus. Toen muizen werden behandeld met DRACO, waren ze volledig genezen van de infectie. De tests toonden ook aan dat DRACO zelf niet giftig is voor Muizen.de onderzoekers testen DRACO nu tegen meer virussen in muizen en beginnen veelbelovende resultaten te krijgen. Rider zegt dat hij hoopt om de technologie voor proeven in grotere dieren en voor eventuele menselijke klinische proeven vergunning te verlenen.dit werk wordt gefinancierd door een subsidie van het National Institute of Allergy and Infectious Diseases en het New England Regional Center of Excellence for Biodefense and Emerging Infectious Diseases, met eerdere financiering van het Defense Advanced Research Projects Agency, Defense Threat Reduction Agency, en Director of Defense Research & Engineering (nu de Assistant Secretary of Defense for Research and Engineering).