Unikátne štruktúry, označované ako guanínové kvadruplexy (G4), objavil tím českých vedcov v genetickej informácii vírusu kliešťovej encefalitídy. Odborníci zistili, že tieto štruktúry zohrávajú dôležitú úlohu pri množení vírusu a možno sa na ne zacieliť pri hľadaní nových antivirotík. Pri testovaní potenciálnych chemických látok, ktoré rozpoznávajú tieto G4 štruktúry, našli sľubné molekuly s vysokým antivírusovým účinkom. Tieto látky tak môžu v budúcnosti rozšíriť repertoár možných liečiv na túto infekciu.
Vírus kliešťovej encefalitídy spôsobuje závažné ochorenie nervovej sústavy človeka. V posledných rokoch navyše celosvetovo vzrastá počet prípadov aj napriek tomu, že je k dispozícii účinné očkovanie. V prípade nákazy však zatiaľ nie sú dostupné žiadne vhodné antivirotiká, preto sú pacienti odkázaní iba na podpornú liečbu.

Na výskume guanínových kvadruplexov pri víruse kliešťovej encefalitídy spolupracovali biofyzici a virológovia z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR, Biofyzikálneho ústavu AV ČR, Výskumného ústavu veterinárneho lekárstva, Ústavu organickej chémie a biochéy.
„Štruktúra guanínových kvadruplexov bola známa už pri niektorých iných vírusoch. Pri víruse kliešťovej encefalitídy ale ešte nikým popísaná nebola. Preto sme sa rozhodli preskúmať genóm tohto vírusu a zistiť, či sa tam guanínové kvadruplexy vyskytujú a akú majú štruktúru. Zamerali sme sa aj na to, ako môžu ovplyvňovať vírusovú infekciu v hostiteľských bunkách,“ hovorí hlavný autor štúdie Jiří Holoubek z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR a Výskumného ústavu veterinárneho lekárstva a zároveň doktorský študent na Prírodovedeckej fakulte Masarykovej univerzity, ktorý svoju dizertačnú prácu vypracuje pod vedením virológov Daniela Růžka a Luďka Eyera.

Nájdenie guanínových kvadruplexov v genóme vírusu kliešťovej encefalitídy prebiehalo v úzkej spolupráci s tímom biofyzikov. „Pomocou bioinformatických metód sme vytipovali, na ktorých miestach genómu sa tieto štruktúry vytvárajú a charakterizovali sme ich. Na molekulárnej úrovni in vitro, teda v skúmavke, sme tiež sledovali aktivitu molekúl, ktoré sú schopné guanínové kvadruplexy rozpoznávať,“ hovorí Klára Bednářová z Biofyzikálneho ústavu AV ČR, druhá hlavná autorka štúdie. Biológovia potom ich výsledky overovali pri reálnej infekcii v bunkách napadnutých živým vírusom.
Ukázalo sa, že guanínové kvadruplexy zohrávajú kľúčovú úlohu pri množení vírusu v hostiteľskej bunke, že ich štruktúra významne ovplyvňuje životaschopnosť a biologické vlastnosti vírusu a že je možné na ne cieliť chemickými látkami, ktoré zabránia vírusovej infekcii. Vedci identifikovali niekoľko molekúl, ktoré vykazovali antivírusový účinok a v budúcnosti by sa tak mohli stať možnými kandidátmi na vývoj novej generácie protivírusových liečiv.
Výsledky štúdie boli publikované vo vedeckom časopise Nucleic Acids Research.