新しい分子は「泡」を弾かせてウイルスと戦う

「ウイルスを不活化する新しい方法で作用する抗ウイルス剤が緊急に必要とされています」とケント・カーシェンバウム氏は言う。 「次のパンデミックの脅威に備えるために、私たちは今この次世代の薬を開発し、店頭に並べる必要があります。そして、間違いなく次のパンデミックの脅威が現れるでしょう。」 (クレジット: ゲッティイメージズ)

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ウイルスのタンパク質ではなく、ウイルスの泡状の膜を標的とすることで、新世代の抗ウイルス薬が開発される可能性があると研究者らは報告している。

ウイルスはすぐに変異して薬剤に耐性を持つようになる可能性があるため、抗ウイルス療法の開発は難しいことで知られています。 しかし、新世代の抗ウイルス薬がウイルスの表面にある急速に変異するタンパク質を無視し、代わりにウイルスの保護層を破壊したらどうなるでしょうか?

「私たちは多くのウイルスのアキレス腱、つまり泡のような膜を発見しました。 この脆弱性を悪用して膜を破壊することは、新しい抗ウイルス薬を開発するための有望な作用機序です」と、ニューヨーク大学の化学教授であり、ACS 感染症ジャーナルの研究の上級著者であるケント・カーシェンバウム氏は述べています。

研究者らはこの研究で、私たち自身の免疫システムから着想を得た一群の新しい分子が、ジカ熱やチクングニア熱を含むいくつかのウイルスをどのように不活化するかを示した。 このアプローチは、多くのウイルスに対して使用できる薬につながる可能性があるだけでなく、抗ウイルス耐性の克服にも役立つ可能性があります。

ウイルスの表面にはさまざまなタンパク質があり、モノクローナル抗体やワクチンなどの治療薬の標的となることがよくあります。 しかし、ウイルスは急速に進化してタンパク質の特性を変化させ、治療の効果を低下させる可能性があるため、これらのタンパク質を標的とすることには限界があります。 これらの限界は、元のウイルスに対して開発された薬剤とワクチンの両方を回避する新しい SARS-CoV-2 変異種が出現したときに明らかになりました。

「ウイルスを不活化する新しい方法で作用する抗ウイルス剤が緊急に必要とされています」とカーシェンバウム氏は言う。 「理想的には、新しい抗ウイルス薬は 1 つのウイルスやタンパク質に特異的ではないため、出現する新しいウイルスを遅滞なく治療できるようになり、耐性の発現を克服できるようになります。」

「次のパンデミックの脅威に備えるために、私たちは今この次世代の薬を開発し、店頭に並べる必要があります。そして、間違いなく次のパンデミックの脅威が現れるでしょう。」と彼は言います。

私たちの自然免疫系は、細菌、真菌、ウイルスに対する体の防御の第一線である抗菌ペプチドを生成することによって病原体と闘います。 病気を引き起こすほとんどのウイルスは脂質でできた膜に封入されており、抗菌ペプチドはこれらの膜を破壊したり、さらには破裂させたりすることによって機能します。

抗菌ペプチドは研究室で合成できますが、簡単に分解され、健康な細胞に対して毒性を示す可能性があるため、人間の感染症の治療に使用されることはほとんどありません。 代わりに、科学者たちはペプトイドと呼ばれる合成材料を開発しました。これはペプチドと同様の化学骨格を持ちますが、ウイルス膜をよりよく突破でき、分解される可能性が低くなります。

「私たちは、天然のペプチドを模倣し、ペプチドと同じ構造的および機能的特徴を多く持ちながらも、私たちの体が急速に分解できないもので構成されている分子を作成する方法について考え始めました」とカーシェンバウム氏は言います。

研究者らは7つのペプトイドを調査したが、その多くはもともとスタンフォード大学のアンネリーズ・バロンの研究室で発見され、研究の共著者でもあった。 ニューヨーク大学のチームは、膜に包まれたウイルス（ジカウイルス、リフトバレー熱、チクングニアウイルス）と膜に包まれていないウイルス（コクサッキーウイルスB3）の4種類のウイルスに対するペプトイドの抗ウイルス効果を研究した。

「これらのウイルスには利用可能な治療法がないため、私たちはこのウイルスの研究に特に興味を持っていました」とニューヨーク大学の化学博士課程の学生であり、この研究の筆頭著者であるパトリック・テイト氏は言う。

ウイルスを取り囲む膜は、宿主から脂質を取得して膜を形成するため、ウイルス自体とは異なる分子でできています。 このような脂質の 1 つであるホスファチジルセリンは、ウイルスの外側の膜に存在しますが、通常の状態ではヒトの細胞の内部に隔離されています。