В 2015 году сотни детей родились с деформациями мозга в результате глобальной вспышки вирусной инфекции Зика. Недавно исследователи Национального института здравоохранения использовали множество передовых методов скрининга лекарств, чтобы протестировать более 10 000 соединений в поисках лекарства. К своему удивлению, они обнаружили, что широко используемый антибиотик метациклин эффективен для предотвращения инфекций мозга и уменьшения неврологических проблем, связанных с вирусом у мышей. Кроме того, они обнаружили, что лекарства, изначально разработанные для борьбы с болезнью Альцгеймера и воспалениями, также могут помочь в борьбе с инфекциями.
«Во всем мире вспышка вируса Зика вызвала разрушительные долгосрочные неврологические проблемы для многих детей и их семей. Несмотря на то, что число инфекций снизилось, угроза остается», — сказала Авиндра Нат, доктор медицинских наук, старший исследователь Национального института неврологических заболеваний Национального института здоровья. и Stroke (NINDS) и старший автор исследования, опубликованного в PNAS . «Мы надеемся, что эти многообещающие результаты станут хорошим первым шагом к подготовке мира к борьбе со следующей потенциальной вспышкой».
Исследование было результатом сотрудничества ученых из команды доктора Ната и исследователей в лабораториях под руководством Антона Симеонова, доктора философии, научного директора Национального центра развития трансляционных наук (NCATS) NIH, и Радхакришнана Падманабхана, доктора философии, профессора микробиологии и иммунологии, Медицинский центр Джорджтаунского университета, Вашингтон, округ Колумбия
Вирус Зика в основном распространяется комаром Aedes aegypti. В 2015 и 2016 годах не менее 60 стран сообщили об инфекциях. Некоторые из этих стран также сообщили о высоком уровне инфицированных матерей, рожающих детей с аномально маленькой головкой в результате нарушения развития мозга, называемого микроцефалией плода. У некоторых взрослых инфекции были причиной нескольких неврологических расстройств, включая синдром Гийена-Барре, энцефалит и миелит. Хотя многие ученые пытались, им еще предстоит найти эффективное лечение или вакцинацию против вируса.
В этом исследовании исследователи искали лекарства, которые предотвращают размножение вируса, блокируя активность белка, называемого протеазой вируса Зика NS2B-NS3. Вирус Зика — это белковая капсула, которая несет длинные цепочки кодируемых РНК инструкций по производству большего количества вирусных белков. Во время инфекции вирус вводит РНК в клетку, что приводит к выработке этих белков, которые связаны вместе, бок о бок, как части в комплекте пластиковой модели самолета. Затем протеаза NS2B-NS3 отщепляет каждый белок, каждый из которых имеет решающее значение для сборки новых вирусных частиц.
«Протеазы действуют как ножницы. Блокирование активности протеаз — эффективная стратегия противодействия многим вирусам», — сказала Рейчел Абрамс, доктор философии, химик-органик из лаборатории доктора Ната и руководитель исследования. «Мы хотели найти как можно больше лекарств, которые могли бы предотвратить протеазу от разделения полипротеина вируса Зика на его активные части».
Чтобы найти кандидатов, доктор Абрамс работал с учеными из команд доктора Симеонова и доктора Падманабхана для создания анализов или тестов для оценки способности лекарств блокировать активность протеазы вируса Зика NS2B-NS3 в планшетах, содержащих сотни крошечных пробирок. Каждый анализ был адаптирован к разным методам скрининга или просеивания. Затем они использовали эти анализы для одновременного тестирования тысяч кандидатов, хранящихся в трех отдельных библиотеках.
Один предварительный скрининг 2000 соединений показал, что обычно используемые антибиотики на основе тетрациклинов, такие как метациклин, могут быть эффективными при блокировании протеазы.
Между тем, крупномасштабный скрининг более 10 000 соединений помог выявить исследуемое противовоспалительное лекарство под названием MK-591 и неудавшееся лекарство от болезни Альцгеймера под названием JNJ-404 в качестве потенциальных кандидатов. Виртуальный экран из более чем 130 000 соединений также использовался для поиска кандидатов. Для этого исследователи загрузили другие результаты скрининга в компьютер, а затем использовали программы на основе искусственного интеллекта, чтобы узнать, что делает соединение эффективным для блокировки активности протеазы вируса Зика NS2B-NS3.
Загрузка...
