에볼라 바이러스의 친척 인 마르부르크 바이러스는 심각하고 치명적일 수있는 출혈열을 일으 킵니다. 아프리카 과일 박쥐와 인간과 인간의 직접적인 접촉에 의해 전염되는 마르부르크 바이러스 질병은 현재이를 예방하거나 치료할 수있는 승인 된 백신이나 항 바이러스 제가 없습니다.

연구팀이이를 바꾸기 위해 노력하고 있습니다. 저널의 새로운 논문에서 항균제 및 화학 요법, Fox Chase Chemical Diversity Center 및 Texas Biomedical Research Institute의 과학자들과 함께 Penn 's School of Veterinary Medicine의 연구자들은 Marburg 바이러스를 표적으로하는 실험적 항 바이러스 테스트에서 고무적인 결과를보고합니다. 이 화합물은 바이러스가 감염된 세포를 떠나는 것을 차단하여 감염 확산을 제동합니다. 그들의 발견은이 새로운 종류의 억제제가 동물 모델의 감염에 효과적 일 수 있음을 처음으로 보여줍니다.

또한 Marburg와 SARS-CoV-2 간의 바이러스 숙주 상호 작용의 유사성으로 인해 팀은 코로나 바이러스 유행병의 원인에 대한 실험을 수행했습니다. 예비적이고 지금까지 공개되지 않았지만 초기 테스트는 약속의 징후를 보여줍니다.

“정말 흥미 진진합니다.”라고 공동 연구 저자이자 Penn Vet의 교수 인 Ronald Harty는 말합니다. "이 바이러스는 상당히 다르지만 동일한 숙주 단백질과 상호 작용하여 효율적인 유출과 확산을 제어 할 수 있으므로 우리의 억제제가 둘 다 차단할 수 있습니다."

많은 항 바이러스 제가 바이러스 자체를 표적으로 삼지 만, Harty와 동료들이 수년간 개발해온 약물 후보는 "호스트 지향"으로 알려져 있습니다. 그들은 감염 후기 단계에서 바이러스가 납치하는 숙주 세포의 단백질을 차단하여 바이러스-숙주 상호 작용을 방지합니다.

이 접근법은 바이러스가 그러한 치료에 저항하기 위해 진화 할 가능성을 피하는 데 도움이 될뿐만 아니라 많은 사람들이 번식 및 확산을 위해 동일한 숙주 세포 기계에 의존하기 때문에 약물이 여러 바이러스에 대해 사용될 수있는 가능성을 증가시킵니다.

Marburg 및 Ebola 바이러스는 VP40 단백질을 사용하여 Nedd4라고하는 숙주 단백질과 상호 작용하여 숙주 세포에서 "출산"하는 과정을 완료합니다. 바이러스 확산의 핵심 인이 감염 단계는 연구팀이 목표로 삼은 단계입니다.

이전 연구에서 그들은 비 감염성 및 더 양성 바이러스 모델에 의존하는 실험실 테스트를 사용하여이 과정의 다양한 소분자 억제제를 테스트했습니다. 이러한 분석은 추가 연구를 위해 주요 후보 인 FC-10696에 도달하는 데 도움이되었습니다.

현재 작업에서 그들은 엄격한 평가를 통해이 후보에 초점을 맞췄습니다. 첫째, 그들은 억제제가 안전하고 효과가있을만큼 충분히 오랫동안 체내에 유지되는지 확인하기 위해 억제제를 테스트했습니다. 다음으로, 살아있는 Marburg 바이러스는 생물 안전성 수준 4 (BSL-4) 실험실이 아닌 다른 곳에서 안전하게 연구하기에는 너무 위험하기 때문에 바이러스와 유사한 입자 또는 VLP로 알려진 것을 조사하기 위해 분석을 사용했습니다. 살아있는 바이러스와 같은 숙주 세포의 감염이 아닙니다.

Penn의 Biosafety Level 2 실험실을 사용하여 "이러한 억제제를 테스트 할 수있는 매우 빠른 방법"이라고 Harty는 말합니다.

연구진은 세포 배양 접시에있는 세포에서 VLP 발아에 대한 FC-10696에 대한 용량 의존적 반응을 확인한 후 실제 Marburg 바이러스를 사용하여 화합물을 테스트했습니다. 이 연구는 Texas Biomedical Research Institute의 BSL-4 실험실에서 수행되었으며이 화합물이 바이러스에 의해 일반적으로 감염되는 면역 세포 유형 인 대 식세포를 포함하여 두 가지 인간 세포 유형에서 생 마르부르크 바이러스의 발아 및 확산을 억제한다는 것을 발견했습니다.

마지막으로, 그들은 Marburg 바이러스에 노출 된 쥐의 화합물을 평가했습니다. FC-10696으로 치료 한 마우스는 질병 증상을 나타내는 데 더 오래 걸리고 바이러스 부하가 감소했습니다.

Harty는“이것은 우리 화합물에 대한 최초의 유망한 생체 내 데이터입니다. “대조군은 모두 매우 빨리 아파서 죽었지 만, 치료받은 동물에게는 한 명의 생존자가 있었고 다른 사람들은 임상 증상의 지연 발병을 보였습니다. 우리의 억제제가 효과가 있음을 보여주고 있습니다.”

발아를 가능하게하는 Marburg 및 Ebola 바이러스의 VP40 단백질의 일부는 PPxY 모티프로 알려져 있습니다. SARS-CoV-2는 또한 인간 세포를 감염시키는 데 사용하는 스파이크 (S) 단백질에이 모티프를 가지고 있습니다. 아직 발표되지 않은 후속 실험에서 연구원들은 FC-10696이 인간 폐 상피 세포에서 SARS-CoV-2 코로나 바이러스의 발아를 억제 할 수 있다는 증거를 발견했습니다.

“SARS-CoV-2 연구는 진행 중이며 매우 흥미 롭습니다.”라고 Harty는 말합니다.

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Ronald N. Harty는 University of Pennsylvania 수의과 대학의 병리 생물학과 미생물학 교수입니다.

Harty의 공동 저자는 Penn Vet의 Ziying Han, Jingjing Liang, Ariel Shepley-McTaggart 및 Bruce D. Freedman입니다. Fox Chase Chemical Diversity Center의 Hong Ye, Jay E. Wrobel 및 Allen B. Reitz; Intervi, LLC의 Michael S. Saporito; 텍사스 생물 의학 연구소의 Alison Whigham, Katrina Kavelish 및 Olena Shtanko. Han은 첫 번째 저자이고 Harty와 Shtanko는 공동 교신 저자였습니다. Harty와 Freedman은 Intervi, LLC의 공동 설립자입니다.

이 연구는 국립 보건원 (AI138052, AI138630, AI129890 및 AI070077 보조금)과 The Wellcome Trust의 Innovator Award에 의해 부분적으로 지원되었습니다.