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Nov 10, 2023

I peptoidi antivirali mirano ai lipidi per far scoppiare la bolla

Virus avvolto: Nanoclustering/Science Photo Library/1328336219/ Le terapie antivirali sono notoriamente difficili da sviluppare, poiché i virus possono mutare rapidamente per diventare resistenti ai farmaci o nascondersi all'interno

Virus avvolto: Nanoclustering/Science Photo Library/1328336219/

Le terapie antivirali sono notoriamente difficili da sviluppare, poiché i virus possono rapidamente mutare per diventare resistenti ai farmaci o nascondersi all’interno delle cellule. I ricercatori della New York University hanno ora sviluppato un nuovo approccio al trattamento antivirale che ignora le proteine ​​che mutano rapidamente sulla superficie dei virus e prende di mira invece i lipidi nelle membrane dei virus avvolti, distruggendo i loro strati protettivi. In uno studio appena pubblicato i ricercatori hanno mostrato come queste nuove molecole peptoidi, ispirate dal sistema immunitario, potrebbero inattivare diversi virus, tra cui Zika e chikungunya. Il team suggerisce che il loro approccio potrebbe non solo portare a farmaci che possono essere utilizzati contro molti virus, ma potrebbe anche aiutare a superare la resistenza antivirale.

"Abbiamo trovato un tallone d'Achille di molti virus: le loro membrane a forma di bolla", ha affermato Kent Kirshenbaum, PhD, professore di chimica alla New York University. “Sfruttare questa vulnerabilità e distruggere la membrana è un meccanismo d’azione promettente per lo sviluppo di nuovi antivirali”. Kirshenbaum è l'autore senior dell'articolo pubblicato dal team su ACS Infectious Diseases, intitolato "Gli oligomeri peptidomimetici che mirano alla fosfatidilserina di membrana mostrano un'ampia attività antivirale".

Nel loro articolo gli autori hanno concluso: “Forniamo la prima prova del coinvolgimento di distinti costituenti lipidici dell’involucro virale, stabilendo una strada per la specificità che potrebbe consentire lo sviluppo di una nuova famiglia di terapie in grado di evitare il rapido sviluppo di resistenza”.

I virus hanno diverse proteine ​​sulla loro superficie che sono comunemente bersagli di terapie come anticorpi monoclonali e vaccini. Ma prendere di mira queste proteine ​​presenta dei limiti, poiché i virus possono evolversi rapidamente, modificando le proprietà delle proteine ​​e rendendo il trattamento meno efficace. Queste limitazioni sono diventate evidenti quando sono emerse nuove varianti di SARS-CoV-2 che hanno eluso sia i farmaci che i vaccini sviluppati contro il virus originale. “L’emergere di varianti COVID è indicativo delle sfide generali nello stabilire regimi terapeutici robusti per i virus con potenziale pandemico”, hanno sottolineato gli autori. Una strada per affrontare queste sfide è identificare bersagli terapeutici conservati e specifici per il virus e non tossici per le cellule ospiti”.

Kirshenbaum ha aggiunto: “C’è un urgente bisogno di agenti antivirali che agiscano in nuovi modi per inattivare i virus. Idealmente, i nuovi antivirali non saranno specifici per un virus o una proteina, quindi saranno pronti a trattare i nuovi virus che emergono senza indugio e saranno in grado di superare lo sviluppo di resistenza… Dobbiamo sviluppare questa prossima generazione di farmaci adesso e averli sugli scaffali per essere pronti alla prossima minaccia pandemica – e ce ne sarà sicuramente un’altra”.

Il sistema immunitario innato combatte gli agenti patogeni producendo peptidi antimicrobici (AMP), la prima linea di difesa del corpo contro batteri, funghi e virus. La maggior parte dei virus che causano malattie sono incapsulati in membrane costituite da lipidi e i peptidi antimicrobici agiscono distruggendo o addirittura rompendo queste membrane.

Sebbene i peptidi antimicrobici possano essere sintetizzati in laboratorio, sono raramente utilizzati per trattare le malattie infettive negli esseri umani perché si decompongono facilmente, possono essere tossici per le cellule sane e sono costosi da produrre. Invece, gli scienziati hanno sviluppato peptoidi sintetici (“oligomeri di glicina N-alchilati”), che sono composti peptidomimetici sequenza-specifici che hanno strutture chimiche simili ai peptidi ma sono più capaci di sfondare le membrane del virus e hanno meno probabilità di degradarsi. Sono anche più economici da produrre. “Rispetto ai peptidi, i peptoidi hanno una maggiore permeabilità di membrana e non sono soggetti alla degradazione proteolitica”, ha osservato il team. "Abbiamo iniziato a pensare a come imitare i peptidi naturali e creare molecole con molte delle stesse caratteristiche strutturali e funzionali dei peptidi, ma composte da qualcosa che i nostri corpi non saranno in grado di degradare rapidamente", ha aggiunto Kirshenbaum.