Un nuovo approccio alla lotta ai virus mirando al "centro di controllo" nell'RNA virale potrebbe portare a farmaci antivirali ad ampio spettro e fornire una prima linea di difesa contro future pandemie, secondo una nuova ricerca dell'Università di Birmingham.

In un nuovo studio, pubblicato in Angewandte Chemie , i ricercatori hanno dimostrato come questo approccio potrebbe essere efficace contro il virus SARS-CoV-2 responsabile della pandemia di COVID-19. Modellazione precedente e analisi in vitro da parte del team e pubblicate in Scienze chimiche ha anche dimostrato efficacia contro il virus HIV.

Professor Mike Hannon, dalla School of Chemistry dell'Università di Birmingham, è co-autore principale dello studio. Ha detto:"Sebbene i vaccini SARS-CoV-2 siano stati sviluppati con una velocità senza precedenti, c'è stata ancora un'attesa di 12 mesi per lo sviluppo e l'approvazione. Le pandemie virali rimangono una grande minaccia e quindi sono urgentemente necessari antivirali ad ampio spettro per tenere a bada malattie come i coronavirus mentre vengono sviluppati farmaci efficaci".

La tecnica proposta dal team utilizza molecole di forma cilindrica che possono bloccare la funzione di una particolare sezione a un'estremità del filamento di RNA. Queste sezioni di RNA, noto come RNA non tradotto, sono essenziali per regolare la replicazione del virus.

L'RNA non tradotto contiene punti di giunzione e rigonfiamenti, essenzialmente piccoli fori nella struttura, che sono normalmente riconosciuti da proteine ​​o altri pezzi di RNA, eventi critici per la replicazione virale. Le molecole cilindriche sono attratte da questi fori, e una volta che vi scivolano dentro, l'RNA si chiude intorno a loro, formando una misura precisa, che di conseguenza interferirà con la capacità del virus di replicarsi.

"Il nostro approccio offre una nuova strada molto promettente per la progettazione di farmaci antivirali, " afferma il professor Hannon. "Mentre la maggior parte dei farmaci in fase di sviluppo prende di mira le proteine ​​del virus, abbiamo identificato molecole in grado di affrontare la parte più fondamentale del virus:il suo RNA. Esperimenti supportati da modelli informatici hanno già dimostrato che questo è efficace contro SARS-CoV-2 e i virus dell'HIV e prevediamo che sarà efficace anche contro una vasta gamma di altri virus, offrendo un importante primo passo verso un farmaco antivirale ad ampio spettro."

Co-autore principale Dr. Pawel Grzechnik, della School of Biosciences dell'Università di Birmingham, ha dichiarato:"L'attuale pandemia di COVID-19 ha rivelato quanto sia importante la biologia dell'RNA per comprendere i processi molecolari che avvengono nelle nostre cellule, trovare modi per sopprimere gli agenti patogeni e realizzare vaccini efficaci e sicuri. L'RNA emerge solo ora nella coscienza generale della società come lo strumento principale nelle terapie. Speriamo di continuare la nostra ricerca e approfondire le proprietà antivirali dei cilindri presso l'Università di Birmingham".

Dott.ssa Zania Stamataki, dell'Istituto di immunologia e immunoterapia dell'Università di Birmingham e anche co-autore, ha dichiarato:"La pandemia di SARS-CoV-2 ha sottolineato la pressante necessità di sviluppare nuovi trattamenti antivirali, in particolare per i virus a RNA. A Birmingham disponiamo di strutture di contenimento di livello 3 all'avanguardia che ci consentono di studiare l'intero ciclo di vita del virus. Abbiamo sviluppato modelli per testare gli effetti di nuove terapie antivirali, e i cilindri supramolecolari mostrano risultati promettenti contro la replicazione di SARS-CoV-2. L'ambizione è che queste nuove categorie di composti possano essere raffinate e mirate per estendere la loro funzione contro molti altri virus che infettano l'uomo e gli animali".

Il team continuerà a sviluppare il design della molecola cilindrica per migliorarne l'efficacia e il controllo, e anche per comprendere appieno come funziona all'interno del virus prima di testarlo in un organismo modello.

Le molecole cilindriche sono state oggetto di precedenti ricerche, guidato dal professor Hannon, che si è concentrato sulla ricerca di un modo per controllare il modo in cui il cilindro interagisce con DNA e RNA. Questa ricerca ha portato a nuovi composti che hanno il potenziale per essere sviluppati in trattamenti mirati per i tumori, virus e altre malattie, ed è oggetto di una domanda di brevetto depositata dall'Università di Birmingham Enterprise.