Резюме
Антивірусний препарат рибавірин діє, створюючи інтенсивний рівень мутації вірусів РНК.
За словами дослідників, противірусний препарат рибавірин діє, створюючи настільки високу швидкість мутації, що змушує віруси піддаватися "генетичному розчиненню". Відкриття механізму, за допомогою якого рибавірин виводить з ладу віруси, пропонує дослідникам інформацію, яка може бути використана для розробки більш ефективних противірусних препаратів.
Мутагенний механізм рибавірину був опублікований у номері журналу від грудня 2000 року Природна медицина, дослідницькою групою, до складу якої входив головний автор Шейн Кротті, докторант медичного інституту Говарда Хьюза Каліфорнійського університету, Сан-Франциско, Крейг Камерон з Пенсильванського державного університету та вчені з Науково-дослідного інституту Шерінг-Плуг.
"Рибавірин є одним з небагатьох препаратів, який виявляє активність проти широкого спектру РНК-вірусів", - сказав Кротті. Ці віруси використовують РНК замість ДНК як свій генетичний матеріал. Рибавірин застосовується для лікування важких випадків респіраторно-синцитіальних вірусів у дітей, лихоманки Ласса та гепатиту С, у цьому випадку він застосовується спільно з інтерфероном альфа.
"На жаль, лише близько тридцяти-сорока відсотків хворих на гепатит С реагують на лікування", - сказав Кротті. "Після того, як люди хронічно заражаються, їм не представляється можливим викинути вірус, і у цих пацієнтів спостерігається висока частота печінкової недостатності. Однак рибавірин, доданий до інтерферону альфа, є найближчим до лікування, яке ми досягли поки що ", - сказав він.
Отже, серед фармацевтичних компаній є великий інтерес зрозуміти механізм дії рибавірину, сказав Кротті. Дослідники запропонували різні теорії того, як працює рибавірин, включаючи припущення, що рибавірин блокує синтез вірусного білка або зупиняє транскрипцію РНК, необхідну для реплікації вірусу.
Щоб визначити, чи насправді рибавірин заважає транскрипції РНК, Камерон та його колеги використовували чутливий аналітичний аналіз, щоб з'ясувати, чи включений рибавірин у вірусну РНК. Ці експерименти показали, що така форма препарату, як рибавірин трифосфат (RTP), включена у вірусну РНК. RTP нагадує нуклеотиди, які є будівельними блоками, які зазвичай будують РНК.
"Розумно було очікувати цього відкриття, оскільки інші противірусні препарати, що нагадують нуклеотиди, також включені у вірусний генетичний матеріал, виконуючи роль термінаторів ланцюга, щоб блокувати розширення РНК", - сказав Кротті. "Однак було заплутано, що експерименти Кемерона також показали, що рибавірин не є кінцевим ланцюгом, оскільки трансляція РНК продовжується", - сказав він.
Щоб зрозуміти, як рибавірин впливає на віруси у природніх умовах, Кротті, працюючи в лабораторії Рауля Андіно в UCSF, перевірив вплив препарату на живі віруси поліомієліту, використовуючи розроблений ним аналіз для визначення рівня мутації вірусу поліомієліту або поліовірусу. Тест Кротті вимірював частоту, з якою поліовірус у культурі мутує, щоб виробити стійкість до молекули гуанідину за відсутності та присутності рибавірину. Вимірювання Кротті показали, що рибавірин значно збільшив рівень мутації культур поліовірусу.
"Зазвичай високий рівень мутації - це хитрість на виживання, яку віруси, такі як віруси ВІЛ, грипу та поліомієліту, використовують для виходу з імунної системи або для розвитку стійкості до противірусних препаратів", - пояснив Кротті. "Цікаво відзначити, що дані інших дослідників, які вивчають поліовірус, вказують на те, що вірус мутує настільки, наскільки може, і що якщо він мутуватиме далі, він почне помирати. Його генетична інформація буде настільки погіршена, що не призведе до сенс.
"Мої експерименти переконали мене, що рибавірин веде поліовірус до того, що називається" катастрофічною помилкою "- іншими словами, генетичним розчиненням", - сказав Кротті.
Докази того, що рибавірин змушує віруси мутувати, свідчать про те, що очевидний збій рибавірину при його самостійному використанні в клінічних випробуваннях проти вірусу гепатиту С, можливо, не був справжнім провалом, сказав Кротті. "Ніхто не знає, як вирощувати гепатит С у культурі, тому немає досліджень, щоб визначити, скільки життєздатного вірусу залишилося після лікування рибавірином", - сказав Кротті. "Отже, щоб показати клінічну ефективність, ці дослідження вимірювали рівні вірусної РНК у крові. Мої дані свідчать про те, що, хоча вірусна РНК присутня в крові, можливо, вона мутує, поки не стане марною".
Це відкриття представляє більший загальний інтерес, сказав Кротті, оскільки воно відкриває можливість лікарським компаніям розробляти вдосконалені версії рибавірину або абсолютно нові імітатори нуклеотидів, які також можуть бути включені у вірусну РНК, щоб викликати смертельне генетичне розчинення вірусу РНК.