Nuove molecole combattono i virus facendo scoppiare le loro “bolle”

"C'è un urgente bisogno di agenti antivirali che agiscano in nuovi modi per inattivare i virus", afferma Kent Kirshenbaum. "Dobbiamo sviluppare subito la prossima generazione di farmaci e averli sugli scaffali per essere pronti alla prossima minaccia pandemica, e ce ne sarà sicuramente un'altra." (Credito: Getty Images)

Sei libero di condividere questo articolo con la licenza Attribuzione 4.0 International.

Mirare alla membrana a forma di bolla di un virus, piuttosto che alle sue proteine, potrebbe portare a una nuova generazione di antivirali, riferiscono i ricercatori.

Le terapie antivirali sono notoriamente difficili da sviluppare, poiché i virus possono rapidamente mutare per diventare resistenti ai farmaci. Ma cosa succederebbe se una nuova generazione di antivirali ignorasse le proteine ​​che mutano rapidamente sulla superficie dei virus e invece distruggesse i loro strati protettivi?

“Abbiamo trovato un tallone d’Achille di molti virus: le loro membrane a forma di bolla. Sfruttare questa vulnerabilità e distruggere la membrana è un meccanismo d’azione promettente per lo sviluppo di nuovi antivirali”, afferma Kent Kirshenbaum, professore di chimica alla New York University e autore senior dello studio sulla rivista ACS Infectious Diseases.

Nello studio, i ricercatori mostrano come un gruppo di nuove molecole ispirate al nostro stesso sistema immunitario inattivano diversi virus, tra cui Zika e chikungunya. L’approccio potrebbe non solo portare a farmaci che possono essere utilizzati contro molti virus, ma potrebbe anche aiutare a superare la resistenza antivirale.

I virus hanno diverse proteine ​​sulla loro superficie che sono spesso il bersaglio di terapie come anticorpi monoclonali e vaccini. Ma prendere di mira queste proteine ​​presenta dei limiti, poiché i virus possono evolversi rapidamente, modificando le proprietà delle proteine ​​e rendendo i trattamenti meno efficaci. Queste limitazioni sono emerse quando sono emerse nuove varianti di SARS-CoV-2 che hanno eluso sia i farmaci che i vaccini sviluppati contro il virus originale.

“C’è un urgente bisogno di agenti antivirali che agiscano in nuovi modi per inattivare i virus”, afferma Kirshenbaum. “Idealmente, i nuovi antivirali non saranno specifici per un virus o una proteina, quindi saranno pronti a trattare i nuovi virus che emergono senza ritardi e saranno in grado di superare lo sviluppo di resistenza”.

“Dobbiamo sviluppare subito la prossima generazione di farmaci e averli sugli scaffali per essere pronti alla prossima minaccia pandemica – e ce ne sarà sicuramente un’altra”, afferma.

Il nostro sistema immunitario innato combatte gli agenti patogeni producendo peptidi antimicrobici, la prima linea di difesa del corpo contro batteri, funghi e virus. La maggior parte dei virus che causano malattie sono incapsulati in membrane costituite da lipidi e i peptidi antimicrobici agiscono distruggendo o addirittura rompendo queste membrane.

Sebbene i peptidi antimicrobici possano essere sintetizzati in laboratorio, sono raramente utilizzati per trattare le malattie infettive negli esseri umani perché si degradano facilmente e possono essere tossici per le cellule sane. Gli scienziati hanno invece sviluppato materiali sintetici chiamati peptoidi, che hanno una struttura chimica simile ai peptidi, ma sono maggiormente in grado di sfondare le membrane virali e hanno meno probabilità di degradarsi.

"Abbiamo iniziato a pensare a come imitare i peptidi naturali e creare molecole con molte delle stesse caratteristiche strutturali e funzionali dei peptidi, ma composte da qualcosa che i nostri corpi non saranno in grado di degradare rapidamente", afferma Kirshenbaum.

I ricercatori hanno studiato sette peptoidi, molti dei quali originariamente scoperti nel laboratorio di Annelise Barron presso l'Università di Stanford e coautrice dello studio. Il team della New York University ha studiato gli effetti antivirali dei peptoidi contro quattro virus: tre avvolti in membrane (Zika, febbre della Rift Valley e chikungunya) e uno senza (coxsackievirus B3).

"Eravamo particolarmente interessati a studiare questi virus perché non hanno opzioni terapeutiche disponibili", afferma Patrick Tate, dottorando in chimica alla New York University e primo autore dello studio.

Le membrane che circondano i virus sono costituite da molecole diverse rispetto al virus stesso, poiché i lipidi vengono acquisiti dall’ospite per formare le membrane. Uno di questi lipidi, la fosfatidilserina, è presente nella membrana esterna dei virus, ma in condizioni normali viene sequestrato all'interno delle cellule umane.