majoritatea infecțiilor bacteriene pot fi tratate cu antibiotice, cum ar fi penicilina, descoperită cu zeci de ani în urmă. Cu toate acestea, astfel de medicamente sunt inutile împotriva infecțiilor virale, inclusiv gripa, răceala obișnuită și febra hemoragică mortală, cum ar fi Ebola.acum, într-o dezvoltare care ar putea transforma modul în care sunt tratate infecțiile virale, o echipă de cercetători de la Laboratorul Lincoln al MIT a proiectat un medicament care poate identifica celulele care au fost infectate de orice tip de virus, apoi ucide acele celule pentru a termina infecția.
imaginile microscopului de mai sus arată că DRACO tratează cu succes infecțiile virale. În setul din stânga a patru fotografii, rinovirusul (virusul rece comun) ucide celulele umane netratate (stânga jos), în timp ce DRACO nu are toxicitate în celulele neinfectate (dreapta sus) și vindecă o populație de celule infectate (dreapta jos). În mod similar, în setul drept de patru fotografii, virusul febrei hemoragice dengue ucide celulele maimuței netratate (stânga jos), în timp ce DRACO nu are toxicitate în celulele neinfectate (dreapta sus) și vindecă o populație de celule infectate (dreapta jos). / Enlarge image
într — o lucrare publicată pe 27 iulie în revista PLoS One, cercetătorii și-au testat medicamentul împotriva a 15 viruși și au descoperit că este eficient împotriva tuturor acestora-inclusiv rinovirusurile care provoacă răceala obișnuită, gripa H1N1, un virus stomacal, un virus polio, febra dengue și alte câteva tipuri de febră hemoragică.medicamentul funcționează prin direcționarea unui tip de ARN produs numai în celulele care au fost infectate cu viruși. „În teorie, ar trebui să funcționeze împotriva tuturor virușilor”, spune Todd Rider, un om de știință din cadrul Grupului Lincoln Laboratory Chemical, Biological and Nanoscale Technologies, care a inventat noua tehnologie.deoarece tehnologia are un spectru atât de larg, ar putea fi folosită și pentru combaterea focarelor de viruși noi, cum ar fi focarul SARS (sindromul respirator acut sever) din 2003, spune Rider.
alți membri ai echipei de cercetare sunt membrii personalului Lincoln Lab Scott Wick, Christina Zook, Tara Boettcher, Jennifer Pancoast și Benjamin Zusman.
puține antivirale disponibile
Rider a avut ideea de a încerca să dezvolte o terapie antivirală cu spectru larg în urmă cu aproximativ 11 ani, după ce a inventat CANARY (analiza celulară și notificarea riscurilor și randamentelor antigenului), un biosenzor care poate identifica rapid agenții patogeni. „Dacă detectați o bacterie patogenă în mediu, există probabil un antibiotic care ar putea fi folosit pentru a trata pe cineva expus la asta, dar mi-am dat seama că există foarte puține tratamente pentru viruși”, spune el.există o mână de medicamente care combate virusurile specifice, cum ar fi inhibitorii de protează utilizați pentru a controla infecția cu HIV, dar acestea sunt relativ puține în număr și sensibile la rezistența virală. Rider s-a inspirat pentru agenții săi terapeutici, numiți DRACOs (OLIGOMERIZATORI de Caspază cu ARN dublu catenar activat), din propriile sisteme de apărare ale celulelor vii.
când virușii infectează o celulă, ei preiau mașinăria celulară pentru propriul lor scop — adică, creând mai multe copii ale virusului. În timpul acestui proces, virușii creează șiruri lungi de ARN dublu catenar (dsRNA), care nu se găsește în celulele umane sau alte animale.ca parte a apărării lor naturale împotriva infecțiilor virale, celulele umane au proteine care se fixează pe dsRNA, declanșând o cascadă de reacții care împiedică virusul să se reproducă. Cu toate acestea, mulți viruși pot păcăli acel sistem blocând unul dintre pașii mai jos în cascadă.Rider a avut ideea de a combina o proteină care leagă dsRNA cu o altă proteină care induce celulele să sufere apoptoză (sinucidere celulară programată) — lansată, de exemplu, atunci când o celulă determină că este pe cale să devină canceroasă. Prin urmare, atunci când un capăt al DRACO se leagă de dsRNA, acesta semnalează celălalt capăt al DRACO să inițieze sinuciderea celulară.combinarea acestor două elemente este o „idee grozavă” și o abordare foarte nouă, spune Karla Kirkegaard, profesor de Microbiologie și imunologie la Universitatea Stanford. „Virușii sunt destul de buni în dezvoltarea rezistenței la lucrurile pe care le încercăm împotriva lor, dar în acest caz, este greu să ne gândim la o cale simplă către rezistența la medicamente”, spune ea.
fiecare DRACO include, de asemenea, o „etichetă de livrare”, preluată din proteine naturale, care îi permite să traverseze membranele celulare și să intre în orice celulă umană sau animală. Cu toate acestea, dacă nu există dsRNA, DRACO părăsește celula nevătămat.majoritatea testelor raportate în acest studiu au fost efectuate pe celule umane și animale cultivate în laborator, dar cercetătorii au testat și DRACO la șoareci infectați cu virusul gripal H1N1. Când șoarecii au fost tratați cu DRACO, au fost complet vindecați de infecție. Testele au arătat, de asemenea, că DRACO în sine nu este toxic pentru șoareci.
cercetătorii testează acum DRACO împotriva mai multor viruși la șoareci și încep să obțină rezultate promițătoare. Rider spune că speră să licențieze tehnologia pentru studii pe animale mai mari și pentru eventuale studii clinice umane.această lucrare este finanțată printr-un grant de la Institutul Național de alergii și Boli Infecțioase și Centrul Regional de Excelență pentru Bio-apărare și boli infecțioase emergente din New England, cu finanțare anterioară de la Agenția de proiecte de cercetare avansată în domeniul apărării, Agenția de reducere a amenințărilor de apărare și Director de cercetare în domeniul apărării & Inginerie (acum secretar adjunct al Apărării pentru cercetare și Inginerie).