Inhibice replikace HIV – Studie o proteáze C60

Fullerenové deriváty silně inhibují replikaci HIV-1 ovlivněním zrání viru bez změny proteázové aktivity

Zachary S. Martinez, Edison Castro, Chang-Soo Seong, Maira R. Cerón, Luis Echegoyen, Manuel Llanoa
Katedra biologických věd a katedra chemie, University of Texas at El Paso, El Paso, Texas, USA
Antimicrobial Agents Chemotherapy. 2016 Oct; 60(10): 5731-5741

Úvod:

Mohl by silný antioxidant také pomoci v boji proti virům, jako je HIV? Na C60-France.com vědci zkoumají, jak by uhlík 60 mohl inhibovat replikaci HIV zacílením na klíčový enzym, který virus využívá. Tento překvapivý antivirový potenciál otevírá nové možnosti ve výzkumu infekčních onemocnění.

Podle laboratorních studií vykazuje C60 slibný účinek proti HIV proteáze, což je zásadní enzym, který virus potřebuje k množení. Narušením tohoto procesu může C60 snížit virovou aktivitu a podpořit imunitní obranu. Článek přináší vědecké poznatky, které odhalují molekulární interakce stojící za tímto efektem.

Ale HIV není jediný patogen pod drobnohledem. Více se dozvíte v článku o antimikrobiálních účincích uhlíku 60 a zjistíte, jak může podpořit vaše zdraví na více úrovních. Prozkoumejme, co by tato molekula mohla znamenat pro budoucnost virové a bakteriální ochrany.

Shrnutí:

Byly studovány tři sloučeniny, o nichž bylo dříve uvedeno, že inhibují replikaci HIV-1 a/nebo in vitro aktivitu reverzní transkriptázy, ale pouze fullerenové deriváty 1 a 2 vykazovaly silnou antivirovou aktivitu na replikaci HIV-1 v lidských CD4T buňkách.

Tyto sloučeniny však neinhibovaly infekci pseudotypem viru vezikulární stomatitidy G (VSV-G) s jednou infekcí, což naznačuje, že nemají vliv na raná stadia životního cyklu viru.

Naproti tomu analýza HIV-1 s pseudotypem VSV-G s jednootáčkovou infekcí, vytvořeného v přítomnosti sloučeniny 1 nebo 2, ukázala úplnou absenci infekčnosti lidských CD4 T-buněk, což naznačuje, že byla ovlivněna pozdější stadia životního cyklu HIV-1.

Kvantifikace virové RNA asociované s virionem a p24 ukázala, že balení RNA a produkce viru jsou u těchto virů bez pozoruhodností. Léčba Gag a Gag-Pol však byla ovlivněna, jak prokázala imunoblotová analýza s protilátkou anti-p24 a měření aktivity reverzní transkriptázy asociované s virionem, čímž byl potvrzen účinek derivátů fullerenu na zrání virionu HIV-1 v životním cyklu.

Fullereny 1 a 2 překvapivě neinhibovaly proteázu HIV-1 v testu in vitro v dávkách, které silně blokovaly virovou infekčnost, což naznačuje mechanismus účinku nezávislý na proteáze.

Potenciální terapeutický význam fullerenových derivátů podtrhuje skutečnost, že tyto sloučeniny blokují infekci HIV-1 rezistentní vůči inhibitorům proteáz a maturaci.

Závěr:

Naše výsledky zdůrazňují potenciální terapeutický význam fullerenových derivátů C60 pro blokování klinicky relevantních rezistentních virů.

HIV-1 rezistentní vůči několika klinicky používaným inhibitorům proteáz nebo inhibitorům maturace DSB a PF-46396 byl rovněž účinně blokován sloučeninou 1.

Rovněž jsme prokázali, že aditiva na fullerenech C60 a jejich regiochemie mají výrazný vliv na jejich anti-HIV-1 aktivitu, a to nad rámec prostého vlivu na rozpustnost ve vodě. Rozdíl v anti-HIV-1 aktivitě mezi sloučeninami 1, 2, 3 a 4 závisí výhradně na chemické povaze jejich postranních řetězců.

Již dříve bylo zjištěno, že různé regioizomery 2 vykazují podobnou inhibiční aktivitu vůči HIV-1, a byl učiněn závěr, že trans-3 sloučenina 1 je účinnější než odpovídající cis-3 izomer.

Skutečnost, že regiochemie ovlivňuje anti-HIV-1 aktivitu těchto fullerenových derivátů, je důležitá a je předmětem zkoumání v našich laboratořích.

Závěrem lze říci, že naše data naznačují, že deriváty fullerenu ovlivňují zrání virionů HIV-1 divokého typu a inhibitory proteáz a zrání tím, že zabraňují zpracování virového polyproteinu mechanismem nezávislým na proteázách, což je výsledek, který mění paradigma.

Analýza studie

Průlomová práce Martineze, Castra, Seonga, Ceróna, Echegoyena a Llanoa položila pevné základy našeho chápání inhibice replikace HIV-1 pomocí derivátů fullerenu. Studie ukazuje, že ze tří původně zkoumaných sloučenin vykazovaly fullerenové deriváty 1 a 2 pozoruhodnou antivirovou aktivitu proti replikaci HIV-1 v lidských buňkách CD4T. Zajímavé je, že tyto deriváty neovlivňovaly rané fáze životního cyklu viru, což naznačuje jejich specifický účinek na pozdější fáze.

Další analýzy ukázaly, že zatímco balení RNA a tvorba viru probíhala u těchto virů normálně, fullerenové deriváty vážně ovlivňovaly zpracování Gag a Gag-Pol - klíčové prvky zrání virionu v životním cyklu HIV-1. Ještě překvapivější je, že studie odhalila mechanismus účinku těchto fullerenů nezávislý na proteáze, protože ani při vysokých dávkách neinhibovaly proteázovou aktivitu HIV-1.

Význam regiochemie a příměsí fullerenů C60 pro jejich anti-HIV-1 aktivitu dále podtrhuje složitost derivátů a potřebu dalšího výzkumu. Poznatky z této studie nás posouvají o krok blíže k vývoji nové třídy terapeutik schopných narušit replikaci HIV-1 novým a jedinečným způsobem, a rozšířit tak naše možnosti léčby této úporné a přetrvávající celosvětové zdravotní hrozby.

VYHLÁŠENÍ

Produkty C60-France.com nejsou určeny k diagnostice, léčbě nebo vyléčení jakéhokoli zdravotního problému, ani nejsou určeny k tomu, aby poskytovaly nebo naznačovaly jakákoli zdravotní tvrzení. Mohou být použity pouze na mužích nebo ženách pro účely vědeckého výzkumu. Žijte déle a zdravěji s C60-France.com.