Исследователи разработали молекулу, которая эффективно ингибирует фермент, распространяющий вирус простого герпеса у людей. Они говорят, что их результаты могут привести к новым методам лечения инфекций простого герпеса и других вирусов, а также заболеваний, распространение которых зависит от этого фермента, таких как рак.

Многие взрослые инфицированы вирусом простого герпеса 1-го типа (ВПГ-1), заболеванием, которое сохраняется на всю жизнь и обычно проявляется в виде раздражающего герпеса, но также может привести к более серьезным инфекциям головного мозга или глаз, хотя это случается редко. Предыдущие исследования представили доказательства того, что гепатогликаназа (HPSE) участвует в передаче простого герпеса-1, других вирусов и рака.

Сульфат гепарина содержится во внеклеточном матриксе (ECM) каждой ткани и на поверхности почти каждой клетки, где он отвечает за регулирование межклеточных взаимодействий и поддержание здоровья ECM. Единственный фермент, который, как известно, расщепляет или расщепляет сульфат гепарина, - это HPSE. Обычно он расщепляется контролируемым образом, высвобождая молекулы, необходимые для биологических процессов в других частях тела. Однако сульфат гепарина также играет роль в проникновении в клетку и высвобождении многих вирусов, включая ВПГ-1, а сверхэкспрессия HPSE и неконтролируемое расщепление сульфата гепарина могут привести к аномальной активации клеток и серьезному повреждению тканей.

Из-за роли HPSE в распространении вирусов и рака исследователи работают над разработкой способа ингибирования HPSE. Теперь исследователи во главе с Университетом Иллинойса в Чикаго обнаружили молекулу, которая подавляет распространение ВПГ-1, что приближает нас на один шаг к эффективному лечению вируса и рака.

«Мы показали, что этот ингибитор действует против вирусов герпеса, но у него есть потенциал для использования при различных заболеваниях», — сказал Дипак Шукла, автор исследования.

В предыдущем исследовании ученые определили, как ВПГ-1 регулирует синтез сульфата гепарина, оптимизируя инфекцию и распространение вируса. В текущем исследовании они разработали и синтезировали различные сахара и оценили их способность ингибировать активность HPSE. Сахара являются строительными блоками углеводов и классифицируются в зависимости от количества мономеров, из которых они состоят. Например, два моносахарида (моносахарида) соединяются вместе, образуя дисахарид, тогда как олигосахариды содержат от 2 до 10 моносахаридов.

Поскольку ВПГ-1 может вызывать глазной герпес или герпетический кератит, инфекцию роговицы глаза, исследователи протестировали различные сахара на эпителиальных клетках роговицы человека, инфицированных вирусом. Давая эти соединения до или одновременно с заражением ВПГ-1, они обнаружили, что количество внеклеточного вируса в образцах значительно уменьшалось, а распространение вируса ингибировалось после лечения гексасахаридами и октасахаридами.

При изучении клеток, обработанных этими сахарами, исследователи наблюдали значительно повышенный уровень поверхностного сульфата гепарина, аналогичный таковому в клетках, не инфицированных ВПГ-1. Исследователи также обнаружили, что способность клеток мигрировать значительно увеличилась, что указывает на улучшение заживления ран, что, по мнению исследователей, связано с противовирусной активностью гексасахаридов и октасахаридов.

Основываясь на полученных результатах, исследователи пришли к выводу, что эти соединения сахара обладают двойным механизмом действия: блокируя проникновение вируса в клетки и блокируя высвобождение вируса.

Из-за роли HPSE в деятельности, способствующей выживанию клеток, предыдущие попытки разработать ингибиторы HPSE столкнулись с проблемами токсичности. Здесь исследователи не обнаружили никаких доказательств того, что активные соединения токсичны для клеток роговицы. Кроме того, ингибиторы HPSE обычно представляют собой препараты на основе гепарина, используемые для предотвращения свертывания крови и, следовательно, могут вызывать кровотечения. Поскольку гексасахариды и октасахариды, использованные исследователями, не содержат дисахаридных единиц, которые имеют решающее значение для активации антикоагулянтной активности гепарина, кровотечение не было проблемой.

«Ингибирование HPSE в клетках роговицы важно для заживления ран и регулирования воспаления глаз. В совокупности эти наблюдения позволяют предположить, что ингибиторы HPSE могут предотвращать высвобождение вируса и его последующее распространение на другие клетки и ткани», — говорят исследователи.

Исследователи говорят, что предстоит еще много работы, прежде чем их ингибитор HPSE будет готов к клиническому использованию. Тем не менее, это важный шаг на пути к разработке новых методов лечения ВПГ-1, других вирусов и рака.

Исследование было опубликовано в журнале AngewandteChemie.