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.
Čítajte aj Sebapoškodzovanie vlastnej DNA zvyšuje odolnosť rakovinových buniek voči terapii
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.
Čítajte aj Laboratórne potraviny môžu zmierniť dopady na životné prostredie o 80%
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.