Возбудитель MERS способен вызывать гриппоподобное заболевание (ближневосточный респираторный синдром), которое часто связано с пневмонией. С момента его появления в 2012 году в ВОЗ было зарегистрировано около 2500 случаев заболевания в 27 странах. Примерно треть инфекций закончились смертью.
Команда под руководством PD Dr. Марсель Мюллер из Института вирусологии в кампусе Шарите Митте недавно обнаружил, что вирус MERS может эффективно реплицироваться только в том случае, если он подавляет клеточный процесс, известный как аутофагия. Основываясь на этом первоначальном открытии, исследователи продолжили идентифицировать вещества, которые способны вызывать аутофагию и, таким образом, могут использоваться для ограничения вирусной инфекции.
Термин аутофагия относится к типу процесса рециклинга клеток, который позволяет клеткам избавляться от поврежденных материалов и отходов, сохраняя при этом неповрежденные компоненты для включения в новые клеточные структуры. Эта аутофагическая деградация, или «самопереваривание», также способна идентифицировать производные от патогенов компоненты, такие как строительные блоки вирусов, которые обрабатываются как отходы и удаляются. Известно, что ряд вирусов разработали стратегии нарушения регуляции или ингибирования аутофагии. PD Dr.
Поэтому Мюллер и его коллеги решили определить, способен ли вирус MERS модулировать аутофагическую деградацию. В качестве первого шага, используя строгие условия биобезопасности, исследователи заразили клетки вирусом MERS.
Последующие наблюдения выявили нарушение процесса рециклинга клеток в инфицированных вирусом клетках. «Этот результат ясно показал, что патоген MERS извлекает выгоду из ослабления процесса рециклинга клеток», – объясняет доктор доктор философии. Мюллер.
Исследователям также удалось идентифицировать ранее неизвестный молекулярный переключатель, который регулирует процесс аутофагической деградации: белок SKP2. Исследователи обнаружили, что вирус MERS активирует этот молекулярный переключатель, чтобы замедлить процессы рециркуляции клетки и избежать деградации.
Используя эти новые идеи, исследователи обрабатывали инфицированные MERS клетки различными ингибиторами SKP2, чтобы стимулировать процесс деградации. Эта стратегия оказалась успешной: вещества, ингибирующие аутофагию, снижают репликацию вируса в 28000 раз. Среди веществ, используемых для достижения этого эффекта, были лицензированные препараты, такие как никлозамид, средство от ленточных червей, которое ранее было идентифицировано как ингибитор SKP2. Важно отметить, что никлозамид способен резко снижать репликацию вируса MERS в культуре клеток.
«Наши результаты показывают, что SKP2 является многообещающей отправной точкой для разработки новых веществ, способных бороться с вирусом MERS и, возможно, даже с другими вирусами, зависимыми от аутофагии», – говорит PD Dr. Мюллер.
Ингибиторы SKP2 не нацелены на вирус напрямую. По этой причине руководитель исследовательской группы ожидает, что их использование будет связано со снижением риска резистентности. «Однако ингибиторы SKP2 необходимо будет протестировать in vivo, прежде чем их можно будет использовать в качестве лекарств. Кроме того, необходимо правильно оценить риски и преимущества их использования in vivo, поскольку даже лекарства, которые уже были одобрены, могут иметь побочные эффекты », – говорит вирусолог.
Исследователи также проверит, могут ли ингибиторы SKP2 быть эффективными против других коронавирусов, таких как SARS или новый коронавирус (2019-nCoV), который в настоящее время появляется в Китае.