Un nou proiect cercetează tratamentele pentru protejarea creierului împotriva infecțiilor cu alfavirusuri
O descoperire importantă în lupta împotriva virusurilor transmise de țânțari ar putea ajuta, în viitor, la protejarea pacienților de complicații neurologice devastatoare.
Un cercetător de la Universitatea din Alabama, Huntsville (UAH) își propune să transforme această posibilitate în realitate. Dr. Victor Ogungbe conduce un proiect de cercetare de cinci ani, în valoare de 3,67 milioane de dolari, finanțat de Institutul Național de Sănătate (NIH), care se concentrează pe avansarea tratamentelor potențiale pentru alfavirusuri, un grup de virusuri transmise prin țânțari pentru care nu există în prezent vaccinuri sau terapii aprobate pentru utilizarea umană. UAH face parte din Sistemul Universității din Alabama.
Proiectul de cercetare R01 va investiga compuși de moleculă mică destinați blocării replicării virale și va evalua potențialul acestora de a proteja bariera hematoencefalică, o apărare crucială care ajută la protejarea creierului împotriva substanțelor dăunătoare și patogenilor. Această cercetare abordează o provocare semnificativă pentru sănătatea publică. Pe măsură ce apar sau se răspândesc focare, dezvoltarea de tratamente antivirale eficiente ar putea ajuta la întărirea pregătirii și la reducerea potențialului de îmbolnăvire severă și a impactului social mai larg.
„Proiectul oferă o oportunitate de a avansa munca noastră către dezvoltarea clinică a unei opțiuni de tratament sigur pentru un virus foarte patogen”, afirmă Ogungbe.
Inițiativa se concentrează pe inhibitori care vizează domeniul proteazei proteinei nonstructurale 2 (nsP2), o proteină virală care joacă un rol important în replicarea alfavirusurilor. Proteaza nsP2 este o parte a virusului care acționează aproape ca o foarfecă moleculară, tăind proteinele în fragmentele de care virusul are nevoie pentru a se reproduce și a se răspândi. Prin blocarea activității acestei proteine, echipa de cercetare își propune să identifice și să rafineze compuși care pot opri multiplicarea virusului în acest mod.
Descoperirile anterioare au demonstrat că compușii investigați pot inhiba replicarea alfavirusului în culturi celulare și pot proteja șoarecii împotriva infecției cu alfavirus, oferind o bază pentru dezvoltarea ulterioară.
„Avem o dovadă bine stabilită a conceptului”, explică Ogungbe. „Abordarea noastră se deosebește prin faptul că ne concentrăm în mod special asupra avansării inhibitorilor foarte selectivi ai proteazei nsP2 către dezvoltare, și avem un spațiu chimic care este accesibil sintetic, modular și scalabil.”
Echipa de cercetare va urmări două obiective principale: îmbunătățirea potenței compușilor de bază prin studii de relație structură-activitate, informate de teste de eficacitate în modele animale, și evaluarea capacității compușilor de a ajuta la menținerea integrității barierei hematoencefalice în timpul infecției cu alfavirus. Cercetarea va include colaborarea cu profesorul Aarthi Narayanan de la Universitatea George Mason.
Menținerea apărărilor naturale ale creierului
Bariera hematoencefalică reglează mișcarea substanțelor între fluxul sanguin și creier. În timpul infecțiilor virale severe, inflamația poate compromite bariera, crescându-i permeabilitatea și contribuind potențial la umflarea creierului și la alte leziuni neurologice. Înțelegerea modului în care intervenția antivirală timpurie poate limita această deteriorare ar putea ajuta cercetătorii să identifice strategii pentru a reduce consecințele neurologice ale infecțiilor cu alfavirus.
Pentru a investiga acest proces, echipa de cercetare va utiliza modele organ-on-a-chip ale barierei hematoencefalice. Aceste sisteme de laborator pot replica caracteristici cheie ale țesuturilor biologice umane, permițând cercetătorilor să studieze funcția barierei și procesele bolii în condiții controlate. Modelele vor permite prelevarea repetată de probe de pe ambele părți ale barierei pentru a evalua permeabilitatea și nivelurile de particule virale. Cercetătorii vor folosi aceste capabilități pentru a evalua mai mulți inhibitori la diferite doze pe parcursul unor perioade extinse.
„Modelele organ-on-a-chip oferă o modalitate de a studia bariera hematoencefalică în moduri care sunt foarte provocatoare în modelele animale”, subliniază Ogungbe. „Putem face prelevări repetate de probe de pe ambele părți ale barierei pentru a verifica permeabilitatea și nivelurile particulelor virale, ceea ce este în prezent foarte costisitor și tehnic limitat în modelele animale. Acest lucru este cu atât mai adevărat atunci când evaluăm mai mulți inhibitori la diferite doze.”
O investiție pe termen lung în descoperiri științifice
Award-urile R01 oferă suport susținut cercetătorilor pentru a investiga întrebări științifice importante, a testa noi abordări și a genera dovezi care pot avansa medicina și sănătatea publică.
Lucrările au, de asemenea, implicații pentru pregătirea în fața biodefensei. Prin investigarea compușilor care ar putea fi dezvoltați în măsuri eficiente de contracarare, cercetătorii își propun să extindă opțiunile disponibile pentru a răspunde amenințărilor virale periculoase și a îmbunătăți pregătirea pentru viitoarele focare.
„Sperăm să extindem trusa de măsuri de contracarare în biodefense pentru agenți patogeni selectați și să dezvoltăm intervenții medicale care pot fi scalate rapid, dacă și când este nevoie”, afirmă Ogungbe.
Pe măsură ce proiectul progresează, echipa va lucra la rafinarea compușilor promițători, evaluarea efectelor lor protective și aprofundarea înțelegerii științifice a nsP2 și rolului său în patogenicitatea alfavirusurilor. Aceste eforturi contribuie la fundamentarea unor noi intervenții medicale împotriva virusurilor pentru care opțiunile de tratament rămân limitate.
