De meeste medicijnen die virussen bestrijden, zijn ontworpen om zich op individuele ziekteverwekkers te richten. Maar wetenschappers van de Rockefeller University hebben een eiwit geïdentificeerd dat een breed scala aan virussen nodig heeft om zich binnen een gastheer te verspreiden - een ontdekking die zou kunnen leiden tot het bestrijden van virussen die zo divers zijn als para-influenza, West-Nijl, en Zika met een enkel medicijn.

Alle virussen gebruiken eiwitten uit de cellen van de gastheer om te repliceren. Een team in het laboratorium van Charles M. Rice heeft een calciumtransporterend eiwit geïdentificeerd dat veel virussen nodig hebben tijdens de latere stadia van hun levenscyclus. De onderzoekers toonden aan dat het uitputten van dit eiwit in gastheercellen het vermogen van virussen om zich te verspreiden aanzienlijk vermindert, zonder de cellen te beschadigen.

Door een manier aan te geven waarop een enkel medicijn vele infecties zou kunnen bestrijden, deze vorderingen hebben het potentieel om het rendement op tijd en moeite die in de ontwikkeling van geneesmiddelen worden geïnvesteerd, te vermenigvuldigen. De bevindingen van de onderzoekers werden deze maand gerapporteerd in Celgastheer en microbe .

"Er is een druk geweest om bredere antivirale middelen te krijgen, en dat is moeilijk omdat virussen vaak heel verschillend zijn in wat ze doen, precies, " zegt Hans-Heinrich Hoffmann, de hoofdauteur van de studie. "De sleutel tot het creëren van een breed antiviraal geneesmiddel is het vinden van een gastheereiwit dat veel virussen nodig hebben, maar dat niet essentieel is voor het overleven van de cel. En dat is precies wat we hier hebben gevonden."

Van RSV naar Zika

De onderzoekers lanceerden hun studie door te proberen een gastheereiwit te vinden dat nodig is voor het menselijke respiratoire syncytiële virus (RSV), een groot virus dat bijzonder gevaarlijk is voor kinderen en ouderen, veroorzaakt naar schatting 3,4 miljoen ziekenhuisopnames per jaar. Er zijn momenteel geen vaccins tegen RSV of specifieke antivirale middelen die het bestrijden.

Zelfs een gedeeltelijk verlies van het eiwit, de calciumpomp SPCA1, beperkte het vermogen van veel virussen om te rijpen en zich te verspreiden, vonden de wetenschappers. Cellen die het eiwit missen, waren ook minder vatbaar voor initiële infectie.

Nadat we hebben vastgesteld dat RSV SPCA1 nodig heeft, de onderzoekers vastgesteld dat veel andere virussen, zowel door insecten als via de luchtwegen, het eiwit nodig. Onder hen is Zika, het door muggen overgedragen virus dat verband houdt met hersenmisvorming bij zuigelingen. Net als bij RSV, er zijn geen goedgekeurde antivirale middelen voor Zika.

Patiënten zonder eiwitten

Het is één ding om te onderzoeken of individuele cellen kunnen overleven zonder een eiwit. Maar om bruikbaar te zijn als therapie, onderzoekers zouden moeten begrijpen hoe een gebrek aan SPCA1 een heel organisme beïnvloedt, zoals een echte patiënt.

Er zijn, in feite, personen met verlaagde SPCA1-spiegels, als gevolg van een zeldzame genetische aandoening die bekend staat als de ziekte van Hailey-Hailey. De ziekte veroorzaakt huidproblemen, zoals blaren en laesies, maar is niet levensbedreigend. Verder, celculturen afkomstig van patiënten met de ziekte van Hailey-Hailey geven aan dat hun cellen minder vatbaar zijn voor bepaalde infecties, inclusief RSV - een resultaat dat correleert met de andere bevindingen van de onderzoekers.

"We weten dat deze patiënten rondkomen met slechts de helft van de normale hoeveelheid eiwit, en we hebben bewijs dat dit zelfs een beschermend effect kan hebben, " zegt Rijst, wie is de Maurice R. en Corinne P. Greenberg Professor in Virologie en hoofd van het Laboratorium Virologie en Infectieziekten. "Het is een veelbelovende weg voor de ontwikkeling van geneesmiddelen."