פריצת דרך במאבק נגד וירוסים הנישאים על ידי יתושים יכולה יום אחד לסייע בהגנה על חולים מפני סיבוכים נוירולוגיים הרסניים. חוקר מאוניברסיטת אלבמה בהאנטסוויל (UAH) פועל לקרב את האפשרות הזו למציאות. ד"ר ויקטור אוגונגבה, פרופסור חבר לכימיה ובוגר UAH, מוביל פרויקט מחקר בן חמש שנים, בהיקף של 3.67 מיליון דולר, הממומן על ידי המכון הלאומי לבריאות (NIH) המתמקד בקידום טיפולים פוטנציאליים עבור אלפא-וירוסים, קבוצה של וירוסים הנישאים על ידי יתושים שעבורם אין כיום חיסונים או תרופות המאושרות לשימוש בבני אדם. UAH הוא חלק ממערכת אוניברסיטת אלבמה.
פרויקט המחקר R01 יחקור תרכובות של מולקולות קטנות שנועדו לחסום שכפול ויראלי ולהעריך את הפוטנציאל שלהן להגן על מחסום הדם-מוח, הגנה קריטית המסייעת בהגנה על המוח מחומרים מזיקים ומחוללי מחלות. המחקר מתייחס לאתגר משמעותי בבריאות הציבור. כאשר התפרצויות מתגלות או מתפשטות, פיתוח של טיפולים אנטי-ויראליים יעילים יכול לעזור לחזק את המוכנות ולהפחית את הפוטנציאל למחלות קשות ולהשפעות חברתיות רחבות יותר.
"הפרויקט מציע הזדמנות לקדם את עבודתנו לקראת פיתוח קליני של אפשרות טיפול בטוחה לנגיף פתוגני מאוד", אומר אוגונגבה.
היוזמה מתמקדת במעכבים המכוונים לתחום הפרוטאזות של חלבון לא מבני 2 (nsP2), חלבון ויראלי הממלא תפקיד חשוב בשכפול נגיף אלפא. פרוטאז nsP2 הוא חלק מנגיף שמתנהג כמעט כמו מספריים מולקולריות, חותך חלבונים לחתיכות שהנגיף צריך כדי להתרבות ולהתפשט. על ידי חסימת הפעילות של חלבון זה, צוות המחקר שואף לזהות ולשכלל תרכובות שיכולות למנוע מהווירוס להתרבות בדרך זו.
ממצאים קודמים הוכיחו שהתרכובות הנחקרות יכולות לעכב את שכפול נגיף האלפא בתרביות תאים ולהגן על עכברים מפני זיהום בנגיף אלפא, מה שמספק בסיס להמשך פיתוח.
"יש לנו הוכחה מבוססת היטב", מסביר אוגונגבה. "הגישה שלנו שונה בכך שאנו מתמקדים בלייזר בקידום מעכבי פרוטאז nsP2 סלקטיביים מאוד לקראת פיתוח, ויש לנו מרחב כימי נגיש סינתטית, מודולרי וניתן להרחבה".
צוות החוקר יחתור לשתי מטרות עיקריות: שיפור העוצמה של תרכובות עופרת באמצעות מחקרים על קשרי מבנה-פעילות, המבוססים על בדיקות יעילות במודלים של בעלי חיים, והערכת האם התרכובות יכולות לסייע בשימור שלמות מחסום הדם-מוח במהלך זיהום אלפא-וירוס. המחקר יכלול שיתוף פעולה עם פרופסור Aarthi Narayanan מאוניברסיטת ג'ורג' מייסון.
הגנה על ההגנות הטבעיות של המוח
מחסום הדם-מוח מווסת את תנועת החומרים בין זרם הדם למוח. במהלך זיהומים ויראליים חמורים, דלקת עלולה לסכן את המחסום, להגביר את החדירות שלו ועלולה לתרום לנפיחות מוחית ולפציעות נוירולוגיות אחרות. הבנה אם התערבות אנטי-ויראלית מוקדמת יכולה להגביל את הנזק הזה יכולה לעזור לחוקרים לזהות אסטרטגיות להפחתת ההשלכות הנוירולוגיות של זיהומי אלפא-וירוס.
כדי לחקור תהליך זה, צוות המחקר ישתמש במודלים של איבר-על-שבב של מחסום הדם-מוח. מערכות מעבדה אלו יכולות לשכפל תכונות מפתח של רקמות ביולוגיות אנושיות, מה שמאפשר לחוקרים לחקור את תפקוד המחסום ותהליכי המחלה בתנאים מבוקרים. המודלים יאפשרו דגימה חוזרת משני צידי המחסום כדי להעריך חדירות ורמות חלקיקים ויראליים. החוקרים ישתמשו ביכולות אלו כדי להעריך מספר מעכבים במינונים שונים לאורך תקופות ממושכות.
"מודלים של איבר על שבב מספקים דרך לחקור את מחסום הדם-מוח בדרכים מאתגרות מאוד במודלים של בעלי חיים", מציין Ogungbe. "אנחנו יכולים לבצע דגימות חוזרות ונשנות משני צידי המחסום כדי לבדוק חדירות ורמות חלקיקים ויראליים, מה שכרגע הוא מאוד יקר ומגביל מבחינה טכנית במודלים של בעלי חיים. זה נכון במיוחד כאשר מעריכים מספר מעכבים במינונים שונים".
השקעה לטווח ארוך בגילוי מדעי
פרסי R01 מספקים תמיכה מתמשכת לחוקרים לחקור שאלות מדעיות חשובות, בדיקת גישות חדשות ויצירת ראיות שיכולות לקדם את הרפואה ואת בריאות הציבור.
לעבודה יש גם השלכות על מוכנות ההגנה הביולוגית. על ידי חקירת תרכובות שניתן לפתח לאמצעי נגד יעילים, החוקרים שואפים להרחיב את האפשרויות הזמינות להגיב לאיומים ויראליים מסוכנים ולשפר את המוכנות להתפרצויות עתידיות.
"אנו מקווים להרחיב את ארגז הכלים של אמצעי ההגנה הביולוגית עבור סוכנים נבחרים פתוגניים ולפתח התערבויות רפואיות שניתן להגדיל במהירות אם וכאשר יש צורך", אומר Ogungbe.
עם התקדמות הפרויקט, הצוות יפעל לשכלל תרכובות מבטיחות, להעריך את השפעות ההגנה שלהן ולהעמיק את ההבנה המדעית של nsP2 ותפקידו בפתוגניות של וירוס אלפא. מאמצים אלה עוזרים להניח את הבסיס להתערבויות רפואיות חדשות נגד וירוסים שאפשרויות הטיפול עבורם נותרו מוגבלות.
