Een nieuwe studie door biofysici van de Universiteit van Alberta heeft onthuld hoe zich een zeldzame structuur vormt in RNA van het Zika-virus dat het resistent maakt tegen het immuunsysteem van ons lichaam. De resultaten bieden een potentieel doelwit voor nieuwe medicamenteuze therapieën om het virus en andere soortgelijke therapieën te bestrijden.

"Vanwege de structuur die wordt gevormd in het genoom van het Zika-virus, stukjes van het virale genoom blijven in onze cellen achter en kapen eiwitten die cruciaal zijn voor het goed functioneren van onze cellen, " zei Meng Zhao, hoofdauteur en postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Natuurkunde. "Het aanpakken van deze wegversperring kan een weg zijn naar medicamenteuze behandelingen voor Zika en andere virussen die vergelijkbare structuren delen, inclusief dengue, gele koorts, West-Nijl en chikungunya."

Onze cellen zitten vol met enzymen die RNasen worden genoemd en die RNA van binnendringende virussen opkauwen of afbreken als onderdeel van de afweer van onze cellen tegen infecties. De "wegversperring" die door het team is bestudeerd, is een stukje van het Zika-virusgenoom dat het de mogelijkheid geeft weerstand te bieden aan de afbraak door de RNasen in onze cellen.

Als gevolg van deze weerstand tegen degradatie, virale RNA-stukken blijven in onze cellen - en kunnen zelfs worden gerepliceerd en tijdens de zwangerschap van moeder op foetus worden overgedragen, leidend tot ernstige hersenafwijkingen bij baby's, zoals microcefalie.

"We ontdekten dat deze weerstand te wijten is aan wat in feite een mechanische wegversperring is:het RNA maakt een knoopachtige structuur die mechanisch extreem sterk is, en de RNase kan het RNA gewoon niet fysiek in de machine trekken die het opeet, ", legt professor natuurkunde en co-auteur van de studie Michael Woodside uit. "Maar als we de mechanische sterkte van deze knoop verzwakken door enkele van de bindingen te verstoren die hem stijf maken, dan kan het RNase het uit elkaar trekken en het virale RNA weer goed verteren."

De wetenschappers ontdekten dat de vorming van deze structuur uit een RNA-streng een proces van verschillende onvolledige structuren omvat, tussenproducten genoemd, die vormen voordat ze worden samengevoegd tot de laatste RNase-resistente knoop - een cruciale ontdekking die de weg zou kunnen effenen voor nieuwe benaderingen om Zika te bestrijden door zich op de tussenproducten te richten voordat de knoop zich volledig heeft gevormd.

"Zelfs als het voorkomen van de knoopachtige structuur niet effectief is, onze studie suggereert een alternatieve behandelstrategie:de mechanische sterkte van de RNA-knoop verzwakken, dus het zal het vermogen verliezen om weerstand te bieden aan de zuivering door de RNase in onze cel, "zei Zhao. "Deze strategie kan worden bereikt door medicijnen te ontwikkelen die de bindingen onderbreken die essentieel zijn om de knoopachtige structuur bij elkaar te houden."

"Een van de kenmerken die RNA-virussen moeilijk te bestrijden maken, is dat RNA-genomen gemakkelijk kunnen worden veranderd in gastheercellen, wat leidt tot varianten die besmettelijker en gevaarlijker kunnen zijn, " zei Zhao. "De meeste huidige inspanningen voor antivirale behandeling richten zich op virale eiwitten. We hopen dat onze alternatieve aanpak, door viraal RNA zelf te bestuderen, kan de middelen verbreden om veelbelovende doelwitten voor medicijnen te vinden."

De studie, "Mechanische sterkte van RNA-knoop in Zika-virus beschermt tegen cellulaire afweer, " werd gepubliceerd in Natuur Chemische Biologie .