Die Grippe ins Visier nehmen: Detaillierte Struktur der Influenza für das Targeting von Medikamenten

Die Grippe ins Visier nehmen: Detaillierte Struktur der Influenza für das Targeting von Medikamenten
Die Grippe ins Visier nehmen: Detaillierte Struktur der Influenza für das Targeting von Medikamenten
Anonim

Die Grippe zu besiegen ist schon schwierig, aber in den letzten Jahren ist es noch schwieriger geworden - das Influenza-A-Virus ist so mutiert, dass zwei antivirale Medikamente es nicht mehr bremsen.

Indem sie ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Science veröffentlichen, kommen Forscher der Florida State und Brigham Young dem Verständnis näher, warum nicht, und wie zukünftige Behandlungen den bösen Fehler besiegen können, egal wie er sich verändert.

Die beiden Medikamente Amantadin und Rimantadin werden von der CDC nicht mehr zur Anwendung gegen Grippe empfohlen.

Früher funktionierten sie, indem sie ein Loch im Influenza-A-Virus namens "M2-Kanal" blockierten, das eine Schlüsselrolle bei der Reproduktionsfähigkeit des Virus spielt. Als sich der Kanal auf atomarer Ebene auch nur geringfügig änderte, wurde das Virus resistent gegen die Medikamente.

Das Forscherteam setzte dem Virus einen 16-Tonnen-Magneten ein, was einem MRT gleichkommt, und sie bestimmten die kleinsten, bisher unbekannten Details der Struktur dieses Kanals. Der nächste Schritt besteht darin, einen neuen Weg zu finden, es zu blockieren.

"Diese Arbeit legt eine Grundlage, um zu verstehen, wie diese Mutation ihren Schaden anrichtet und wie wir dann natürlich mit einer neuen Kugel reagieren können", sagte David Busath, Biophysiker an der BYU und Mitautor der Studie. "Jetzt haben wir eine ausreichend feine Auflösung des Ziels, wir können sozusagen anfangen, darauf zu schießen."

Alle Versionen des Grippevirus haben einen M2-Kanal, was es zu einem attraktiven potenziellen "Achillesferse"-Medikament macht, auf das Medikamente abzielen können.

Ein weiterer Reiz des Kanals als Ziel für Drogen besteht darin, dass es nur eine begrenzte Anzahl von Möglichkeiten gibt, wie er in Zukunft mutieren und weiter funktionieren könnte. Es ist also möglich, dass Blocker im Voraus identifiziert werden, um den Virus zu besiegen, egal wie er sich verändert.

Weil die Teile des Kanals so winzig sind, dass sie nicht einmal mit einem Elektronenmikroskop gesehen werden können, verlassen sich die Forscher auf eine 15 Fuß hohe Batterie von Elektromagneten, die durch flüssigen Stickstoff unterkühlt werden und von Timothy A. Cross, a Wissenschaftler des Bundesstaates Florida und leitender Autor der Abhandlung.

Der Magnet ermöglicht es dem Team, eine Technik namens Festkörper-Kernmagnetresonanz zu verwenden, die einen Teil der zugrunde liegenden Technologie eines MRI nutzt, um die Struktur des Kanals abzubilden. Huan-Xiang Zhou aus dem Bundesstaat Florida und seine Studenten nutzten die NMR-Daten, um genaue Ablesungen des Abstands zwischen zwei Molekülen oder Atomen zu berechnen.

„Jetzt haben wir eine viel verfeinerte Sicht auf M2, bis hinunter zur atomaren Ebene, der Ebene, die Protonen umfasst, die durch den Kanal fließen, um Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, wie man ihn blockieren kann“, sagte Busath.

Busath führt Tests durch, um sicherzustellen, dass sich die untersuchten Proben genauso verh alten wie Viren in echten Zellen, was zeigt, dass die experimentellen Bedingungen die Relevanz der Studie für die reale Welt bewahrt haben.

Diese neue Studie ist präziser als frühere Arbeiten, da sie das Virus in einer Umgebung untersucht, die seiner ursprünglichen Umgebung sehr nahe kommt. Dies ist besonders wichtig, da sich seine Struktur je nach Umgebung erheblich ändern kann.

Nun hat das Forschungsteam damit begonnen, Millionen von Verbindungen zu screenen und nach Medikamenten zu suchen, die an den Kanal binden und ihn in seiner Fortpflanzungsfunktion blockieren.

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