Čeští vědci odhalili strukturu enteroviru 70, objev otevírá cestu k vývoji nových terapeutik

Vědci Tibor Füzik, Jana Moravcová a Sergej Kalynych z výzkumné skupiny Pavla Plevky určili molekulární strukturu enteroviru 70 – původce akutní hemoragické konjunktivitidy (AHC). Tento nejnovější objev týmu strukturních virologů z institutu CEITEC Masarykovy univerzity byl nedávno publikován v časopise Journal of Virology, který patří Americké společnosti pro mikrobiologii.

AHC je vysoce nakažlivá virová oční infekce bez dostupných možností léčby. Výzkumný tým popsal strukturu enteroviru 70 v jeho nativní formě během uvolňování genomu, ale i strukturu prázdné kapsidy po uvolnění genomu.

Související

Martin Pokorný

Čeští fyzici testovali náhlé kolapsy energie v…

Lukáš Bauer

Vědci zjistili, že světlušky svítí už přes 133…

Kromě toho tým určil struktury viru v komplexech se dvěma sloučeninami, které dokázali zablokovat virovou infekci. Jejich výsledky umožní vývoj terapeutik proti enteroviru 70 a mohly by tím pádem vést k léčbě proti AHC. 

Zmíněný virus způsobuje vysoce nakažlivou konjunktivitidu, jinak známou jako zánět spojivek nebo růžové oko. Příznaky zahrnují nadměrně červené oteklé oči a krvácení spojivkového vaku. K šíření konjunktivitidy většinou dochází v důsledku špatných hygienických podmínek, nízkých standardů osobní hygieny a v podmínkách stísněného soužití mnoha osob.

Dosud není k dispozici žádná účinná léčba a vzhledem k vysoké míře mutací enterovirů je potenciál pro použití očkování omezený. Výzkumný tým Pavla Plevky popsal dvě malé molekuly, které se vážou na virovou kapsidu a dokáží zablokovat virovou infekci. Tyto molekuly mají potenciál pro další vývoj jako protivirová léčiva, protože jsou zaměřeny na nejkonzervovanější části virových kapsid.

Kapsida (proteinový plášť) enteroviru 70 se skládá z podjednotek VP1, VP2, VP3 a VP4. Plevkův tým zjistil, že podjednotka VP1 obsahuje částečně zhroucenou kapsu, která nedisponuje kapsovým faktorem (z anglického slova pocket factor), který je běžně přítomen u jiných enterovirů.

Výzkumný tým ukázal, že právě na tuto konkrétní kapsu mohou být zaměřeny antivirové sloučeniny WIN51711 a pleconaril, které následně dokáží zablokovat virovou infekci. Tyto dva inhibitory zabraňují uvolňování virového genomu do hostitelské buňky nadměrnou stabilizací částic enteroviru 70. „Popis interakcí inhibitoru s jeho cílovým virem na molekulární úrovni umožňuje navržení specifičtějších a účinnějších inhibitorů, které mohou cílit na enterovirus 70,“ vysvětluje Tibor Füzik, první autor této studie.

Pavel Plevka, korespondenční autor a vedoucí výzkumné skupiny, dodává: "Enterovirus 70 je výjimečný mezi enteroviry, které obvykle způsobují především respirační nebo střevní onemocnění tím, že vyvolává oční infekce. Je zajímavé, že na virus můžeme cílit pomocí sloučenin, které se vážou na kapsidy, i když jsou kapsy v proteinech VP1 u enteroviru 70 částečně zhroucené. Kryo-elektronová mikroskopie nám umožnila studovat virus a jeho komplexy včetně inhibitorů do detailu jednotlivých atomů."

Jana Moravcová provedla purifikaci viru a stanovila antivirové účinky studovaných inhibitorů a Tibor Füzik vyřešil struktury viru pomocí kryo-elektronové mikroskopie. Celý tým byl podpořen Centrální laboratoří Kryo-elektronové mikroskopie a tomografie a Centrální laboratoří Genomikavýzkumného centra CEITEC.

Zdroj: Journal of Virology, CEITEC