Los virus son parte de la experiencia humana a lo largo de nuestra vida. Causan muchas enfermedades diferentes con la actual pandemia de coronavirus como solo un ejemplo. Si bien una vacuna proporciona una protección eficaz contra las infecciones virales, las vacunas solo están disponibles para un número selecto de virus. Por eso es necesario encontrar medicamentos antivirales que puedan prevenir o tratar una infección viral.

Una estrategia exitosa involucra moléculas especiales para bloquear proteínas virales que de otro modo ayudarían al virus a adherirse a la célula huésped. Una vez que un virus se ha adherido a la superficie celular, puede infectar la célula con su genoma y reprogramar la célula para sus propios usos. Sin embargo, muchos medicamentos antivirales pierden su efecto con el tiempo, ya que los virus mutan muy rápidamente y, por lo tanto, a menudo se adaptan al medicamento / antiviral utilizado.

El equipo de investigación dirigido por la Prof. Dra.Laura Hartmann de HHU del Instituto de Química Macromolecular y el Prof.Dr. Mario Schelhaas del Instituto de Virología Celular, con sede en Münster, en colaboración con la Prof.Dr. Nicole Snyder del Davidson College en Carolina del Norte, EE.UU. ha utilizado el enfoque de suprimir el contacto inicial entre el virus y la célula para detener la infección desde el inicio.

Los virus utilizan con frecuencia proteínas especiales para unirse a moléculas de azúcar en la superficie celular. Entre otros, estos azúcares incluyen glicosaminoglicanos de cadena larga (GAG), que están fuertemente cargados negativamente. Uno de estos GAG es el heparán sulfato. Los investigadores ya sabían que los GAG pueden reducir las infecciones por virus si se agregan externamente. Sin embargo, Los polisacáridos naturales pueden tener efectos secundarios que se atribuyen a su propia función biológica en el organismo oa las impurezas.

El equipo de investigación ahora está utilizando los beneficios de los GAG, pero desactiva sus desventajas. La idea es utilizar moléculas producidas artificialmente y de forma controlada, los llamados 'glucomiméticos', que se desarrollan en HHU. Comprenden un andamio sintético largo con cadenas laterales con pequeñas moléculas de azúcar adheridas. En Düsseldorf, Se han creado tanto cadenas más cortas con hasta diez azúcares laterales (conocidas como 'oligómeros') como cadenas largas con hasta 80 azúcares (llamadas 'glicopolímeros'). Para simular el estado de alta carga de los GAG naturales, los químicos acoplaron grupos sulfato a los azúcares.

El profesor Schelhaas luego utilizó cultivos celulares para probar las propiedades antivirales de estos 'bastones de caramelo' de diferente longitud en el Hospital Universitario de Münster. Inicialmente, su equipo los usó contra los virus del papiloma humano, que puede desencadenar enfermedades como el cáncer de cuello uterino. Descubrieron que ambos, las moléculas sintéticas de cadena corta y larga, tener un efecto antiviral, pero su modo de acción es diferente. Como se esperaba, cuanto más efectivo, Las moléculas de cadena larga impiden que el virus se adhiera a las células. A diferencia de, las moléculas de cadena corta mostraron actividad antiviral después de la unión a la célula, dando lugar a la suposición de que estas moléculas están activas en el organismo durante más tiempo.

Esto es lo que dice el profesor Schelhaas:"Es muy probable que las moléculas de cadena larga ocupen los sitios de unión del virus a la célula y, por lo tanto, bloqueen esos sitios. Las moléculas de cadena corta aparentemente no bloquean estos sitios. El siguiente paso es probar nuestra hipótesis de que estas moléculas impiden la redistribución de proteínas en la partícula del virus, de modo que los virus no pueden infectar la célula ".

También se confirmó la eficacia de los papilomavirus en un modelo animal. Los compuestos también fueron activos contra otros cuatro virus, incluidos los virus del herpes, que puede causar herpes labial y encefalitis, y virus de la influenza, que causan la gripe. El profesor Hartmann explica:"Los glucomiméticos son, por tanto, moléculas compuestas prometedoras que podrían utilizarse en la lucha contra un gran número de virus diferentes. Lo siguiente que hay que hacer es examinar la forma precisa en que funcionan los glucomiméticos y cómo pueden mejorar optimizado ".

El profesor Schelhaas añade:"La investigación adicional se centrará en la rapidez con la que los virus pueden adaptarse a esta nueva clase de compuestos. Con las moléculas de cadena corta en particular, tenemos la esperanza de que a los virus les resulte más difícil lanzar un contraataque ".