Search
אוניברסיטת אוקספורד משיקה ניסוי ראשון בבני אדם בחיסון ChAdOx1 NipahB

מחקר פורץ דרך ממפה מבנה קריטי של פולימראז של וירוס ניפאה

מדענים מבית הספר לרפואה של הרווארד ואוניברסיטת בוסטון Chobanian & Avedisian School of Medicine מיפו מרכיב קריטי בנגיף Nipah, פתוגן קטלני ביותר הנישא עטלפים שגרם להתפרצויות בבני אדם כמעט מדי שנה מאז שזוהה ב-1999.

ההתקדמות, שתוארה ב-20 בינואר ב תָאמקרבת את המדענים צעד נוסף לפיתוח תרופות נחוצות. נכון להיום, אין חיסונים למניעת או למתן הדבקה בנגיף ניפאח ואין טיפולים יעילים למחלה מלבד טיפול תומך.

הנגיף, הנאגר על ידי עטלפי פירות, יכול להיות מועבר לחזירים ולבני אדם. זה יכול גם להדביק אנשים דרך מזון מזוהם ויכול לעבור ישירות מאדם לאדם באמצעות טיפות המשתחררות בעת שיעול. ארגון הבריאות העולמי הכריז על נגיף הניפאח כפתוגן בראש סדר העדיפויות, ייעוד שניתן לאורגניזמים שעלולים לגרום להתפרצויות חמורות ודורשים מחקר דחוף כדי לספק אסטרטגיות מניעה וטיפול.

לנגיף Nipah יש פוטנציאל להצית מגיפה, אומרים חוקרים, מכיוון שהוא יכול להתפשט באמצעות טיפות מוטסות והפרשות נשימתיות. בנוסף, מציינים החוקרים, עדויות מרמזות שחלק מהאנשים הנגועים המפתחים תסמינים קלים יותר ולא ספציפיים עשויים עדיין להעביר את הנגיף.

במקרים חמורים, הזיהום עלול לגרום למחלות נשימתיות חמורות ולדלקת מוח, סוג של דלקת מוחית שעלולה להוביל לליקויים נוירולוגיים הרסניים ולמוות. הנגיף הורג בין 40 ל-75 אחוז מהנדבקים, על פי הערכות של המרכז לבקרת מחלות ומניעתן. לשם השוואה, נגיף האבולה הורג בין 25 ל-90 אחוז מהנדבקים בהתפרצויות קודמות, עם שיעור תמותה ממוצע של 50 אחוז.

במחקר החדש, חוקרים התמקמו בחלק מהמנגנון הנגיפי שנקרא קומפלקס הפולימראז הנגיפי, קבוצת חלבונים שהנגיף משתמש בהם כדי להעתיק את החומר הגנטי שלו, להפיץ ולהדביק תאים. העבודה מספקת תמונה תלת מימדית מפורטת של הפולימראז של הנגיף ותכונותיו העיקריות. הבנת המבנה וההתנהגות של החלק הקריטי הזה של המנגנון הוויראלי מאירה כיצד הפתוגן מתרבה בתוך המארחים שלו.

עד כה, המבנה והתפקוד של הפולימראז של נגיף Nipah נותרו לא מובנים, אמרו החוקרים, והזהירו כי יהיה צורך במחקר נוסף כדי להבין היטב כיצד הפולימראז מייצר את סוגי החומרים הגנטיים השונים המאפשרים לנגיף להתרבות.

אף על פי כן, אמר הצוות, פירוק החלק הזה של המנגנון הויראלי הוא הצעד הראשון הקריטי לקראת יצירת פרופיל של פעולתו הפנימית של וירוס המהווה איום רציני.

זיהוי האופן שבו מווסת הפולימראז כדי להפעיל ולכבות את הפעילויות האנזימטיות השונות הנדרשות לשכפול ויראלי יהיה משנה משחק, והמחקר הזה מייצג צעד מפתח לקראת מטרה זו."

רייצ'ל פירנס, סופרת שותפה ללימודים, יו"ר וארנסט ברסמיאן פרופסור לווירולוגיה, אימונולוגיה ומיקרוביולוגיה באוניברסיטת בוסטון Chobanian & Avedisian School of Medicine

פירוק המבנה המולקולרי של קומפלקס הפולימראז הנגיפי מספק בסיס שיכול להודיע ​​על עיצוב הטיפולים.

"הבנה חדשה זו יכולה לעזור לנו לזהות את התכונות הפונקציונליות של מבנה הפולימראז שניתן למנף אותן כמטרות לתרופות", אמר הסופר המתכתב ג'ונתן אברהם, פרופסור חבר למיקרוביולוגיה בבית הספר לרפואה בהרווארד וחוקר של המכון הרפואי הווארד יוז.

לאחר שהחוקרים פיתחו את המבנה של האנזים, הם בחנו מקרוב כיצד חלקים שונים של האנזים משפיעים על הפונקציות השונות שהוא מבצע. הבנת התפקידים של חלקים שונים אלה וכיצד הם יכולים לאמץ עמדות שונות מציעה רמזים קריטיים כיצד לחסום את התפשטות הנגיף.

החוקרים ערכו את הניסויים בשתי דרכים שונות. ראשית, הם טיהרו את הפולימראז וקבעו את המבנה שלו באמצעות מיקרוסקופ קריו-אלקטרון, טכניקה המאפשרת למדענים לדמיין את המבנה של דגימות ביולוגיות בקנה מידה של מולקולות בודדות. שנית, הם גרמו למוטציות בפולימראז ולאחר מכן צפו כיצד הפולימראז שעבר מוטציה התנהג בתאים כדי להבין כיצד המוטציות הללו השפיעו על תפקודו.

"בהארת המאפיינים הייחודיים והמשותפים של פולימראזות נגיף Nipah בהשוואה לפולימראזות ויראליות אחרות, המחקר שלנו מספק תובנות קריטיות שיש להן פוטנציאל לידע את הפיתוח של אנטי-ויראלים רחבי טווח", אמר הסופר הראשון במחקר Heesu Kim, א. חוקר במעבדת Fearns.

החוקרים מציינים שיש מועמד אחד מבטיח לתרופה דרך הפה שפותח על ידי מדענים מאוניברסיטת ג'ורג'יה סטייט, שפועל נגד וירוסים הקשורים ל-Nipah אך לא נגד נגיף Nipah עצמו.

כדי להבין מדוע מועמד תרופה זה אינו יעיל כנגד נגיף ניפאה, החוקרים ערכו מחקרי סימולציה שונים כדי לראות האם שינויים מבניים מסוימים בפולימראז הנגיפי ישפרו את יכולת התרופה להיצמד לנגיף. החוקרים זיהו חלק מסוים של הפולימראז הנגיפי שיכול להפוך למטרה תרופתית. זה בתורו יכול להודיע ​​על התכנון של מעכבי מולקולות קטנות המשבשות את הפולימראז הנגיפי והופכים את נגיף Nipah רגיש לטיפול.

"אנו מקווים שהממצאים שלנו יעוררו עניין ויעוררו מחקרים נוספים של אחרים, ויאפשרו תובנות חדשות לגבי פתוגן קטלני", אמר Side Hu, מחבר ראשון במחקר וחוקר פוסט-דוקטורט במעבדת אברהם. "אכן, התרגשנו לראות קבוצות אחרות חולקות את הנתונים שלהן בגלוי בדיוק כפי שעשינו ועוזרות לקדם את התחום".

דילוג לתוכן