Virus Marburg, một họ hàng của virus Ebola, gây ra bệnh sốt xuất huyết nghiêm trọng, thường gây tử vong. Được lây truyền bởi loài dơi ăn quả châu Phi và qua tiếp xúc trực tiếp giữa người với người, bệnh do vi rút Marburg hiện không có vắc xin hoặc thuốc chống vi rút nào được phê duyệt để phòng ngừa hoặc điều trị.

Một nhóm các nhà nghiên cứu đang làm việc để thay đổi điều đó. Trong một bài báo mới trên tạp chí Đại lý kháng khuẩn và hóa trị, các nhà điều tra từ Trường Thú y Penn, hợp tác với các nhà khoa học từ Trung tâm Đa dạng Hóa học Fox Chase và Viện Nghiên cứu Y sinh Texas, báo cáo những kết quả đáng khích lệ từ các thử nghiệm về một loại thuốc kháng vi-rút thử nghiệm nhắm vào vi-rút Marburg. Hợp chất này ngăn chặn virus rời khỏi các tế bào bị nhiễm bệnh, do đó ngăn chặn sự lây lan của nhiễm trùng. Phát hiện của họ là phát hiện đầu tiên cho thấy loại chất ức chế mới này có thể có hiệu quả chống lại sự lây nhiễm ở mô hình động vật.

Ngoài ra, do có thể có những điểm tương đồng trong tương tác giữa virus-vật chủ giữa Marburg và SARS-CoV-2, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm về thủ phạm đằng sau đại dịch virus corona. Mặc dù mới ở giai đoạn sơ bộ và chưa được công bố nhưng các thử nghiệm ban đầu của họ cho thấy những dấu hiệu đầy hứa hẹn.

Ronald Harty, đồng tác giả của nghiên cứu và là giáo sư tại Penn Vet, cho biết: “Nó thực sự rất thú vị”. “Những loại virus này khá khác nhau nhưng có thể tương tác với cùng một protein chủ để kiểm soát sự phát tán và lây lan hiệu quả, vì vậy các chất ức chế của chúng tôi có thể ngăn chặn cả hai.”

Trong khi nhiều loại thuốc chống vi-rút nhắm vào chính vi-rút, thì các loại thuốc mà Harty và đồng nghiệp đã phát triển trong nhiều năm được gọi là “hướng đến vật chủ”. Chúng ngăn chặn sự tương tác giữa virus và vật chủ bằng cách chặn các protein trong tế bào chủ mà virus chiếm quyền điều khiển trong giai đoạn lây nhiễm muộn.

Cách tiếp cận này không chỉ giúp tránh khả năng vi-rút tiến hóa để chống lại liệu pháp như vậy mà còn làm tăng khả năng một loại thuốc có thể được sử dụng để chống lại nhiều loại vi-rút, vì nhiều loại vi-rút dựa vào cùng một bộ máy tế bào chủ để sinh sản và lây lan.

Virus Marburg và Ebola sử dụng protein VP40 để tương tác với protein chủ có tên là Nedd4 nhằm hoàn tất quá trình “nảy chồi” ra khỏi tế bào chủ. Giai đoạn lây nhiễm này, là chìa khóa cho sự lây lan của virus, là giai đoạn mà nhóm nghiên cứu đã nhắm đến.

Trong các nghiên cứu trước đây, họ đã thử nghiệm nhiều loại chất ức chế phân tử nhỏ của quá trình này bằng cách sử dụng các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm dựa trên các mô hình virus không lây nhiễm và lành tính hơn. Những thử nghiệm đó đã giúp họ tìm được ứng cử viên hàng đầu, FC-10696, để nghiên cứu thêm.

Trong công việc hiện tại, họ đã tập trung vào ứng viên này bằng những đánh giá nghiêm ngặt. Đầu tiên, họ thử nghiệm chất ức chế để đảm bảo nó an toàn và tồn tại đủ lâu trong cơ thể để phát huy tác dụng. Tiếp theo, vì vi rút Marburg sống quá nguy hiểm để nghiên cứu một cách an toàn trong bất cứ nơi nào ngoại trừ phòng thí nghiệm An toàn sinh học cấp 4 (BSL-4), nên họ đã sử dụng một xét nghiệm để xem xét những gì được gọi là các hạt giống vi rút, hay VLP, có thể phát triển. của tế bào chủ giống như virus sống nhưng không có khả năng lây nhiễm.

Harty nói: “Sử dụng phòng thí nghiệm An toàn sinh học cấp 2 tại Penn, “đó là cách rất nhanh chóng để chúng tôi có thể kiểm tra các chất ức chế này”.

Sau khi nhận thấy phản ứng phụ thuộc vào liều lượng đối với FC-10696 trên sự nảy chồi của VLP trong tế bào trong đĩa nuôi cấy tế bào, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hợp chất này bằng cách sử dụng virus Marburg thật. Những nghiên cứu này được thực hiện trong phòng thí nghiệm BSL-4 tại Viện nghiên cứu y sinh Texas và phát hiện ra hợp chất này ức chế sự nảy chồi và lây lan của virus Marburg sống ở hai loại tế bào người, bao gồm cả đại thực bào, một loại tế bào miễn dịch thường bị nhiễm virus.

Cuối cùng, họ đánh giá hợp chất ở chuột đã tiếp xúc với virus Marburg. Những con chuột được điều trị bằng FC-10696 mất nhiều thời gian hơn để biểu hiện các triệu chứng bệnh và giảm tải lượng virus.

Harty cho biết: “Đây là những dữ liệu in vivo đầy hứa hẹn đầu tiên cho các hợp chất của chúng tôi”. “Trong khi nhóm đối chứng đều bị bệnh rất nhanh và chết, thì với những con được điều trị, có một con sống sót và những con khác biểu hiện các triệu chứng lâm sàng chậm khởi phát. Nó cho thấy các chất ức chế của chúng tôi đang phát huy tác dụng.”

Một phần protein VP40 ở virus Marburg và Ebola giúp nảy chồi được gọi là mô típ PPxY. SARS-CoV-2 cũng tình cờ có họa tiết này trên protein Spike (S), loại protein mà nó sử dụng để lây nhiễm vào tế bào người. Trong một thí nghiệm tiếp theo chưa được công bố, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng cho thấy FC-10696 có thể ức chế sự nảy chồi của virus Corona SARS-CoV-2 trong tế bào biểu mô phổi của con người.

Harty nói: “Các nghiên cứu về SARS-CoV-2 đang được tiến hành và chúng rất thú vị.

# # #

Ronald N. Harty là giáo sư về sinh bệnh học và vi sinh học tại Trường Thú y thuộc Đại học Pennsylvania.

Các đồng tác giả của Harty là Ziying Han, Jingjing Liang, Ariel Shepley-McTaggart, và Bruce D. Freedman của Penn Vet; Hong Ye, Jay E. Wrobel và Allen B. Reitz thuộc Trung tâm Đa dạng Hóa học Fox Chase; Michael S. Saporito của Intervi, LLC; và Alison Whigham, Katrina Kavelish, và Olena Shtanko thuộc Viện nghiên cứu y sinh Texas. Han là tác giả đầu tiên và Harty và Shtanko là đồng tác giả. Harty và Freedman là đồng sáng lập của Intervi, LLC.

Nghiên cứu này được hỗ trợ một phần bởi Viện Y tế Quốc gia (tài trợ AI138052, AI138630, AI129890 và AI070077) và Giải thưởng Nhà đổi mới từ The Wellcome Trust.