Heidelbergin tutkijat taistelevat vaarallisia viruksia vastaan: toivo uusien strategioiden avulla!

Heidelbergin tutkijat taistelevat vaarallisia viruksia vastaan: toivo uusien strategioiden avulla!

Uuden EU-hankkeen "Molecular Strategies against Viral Entry and Glycan Shielding" (SHIELD) tavoitteena on kehittää innovatiivisia menetelmiä vaarallisten viruspatogeenien, kuten flavivirusten, mammarenavirusten ja henipavirusten, torjumiseksi. Professori Kleinin johdolla, farmaseuttisen ja lääkekemian osastolla farmasian ja molekyylibiotekniikan instituutissa Heidelbergin yliopisto, tätä tutkimusaloitetta tuetaan 1,45 miljoonalla eurolla yliopistolle ja 660 000 eurolla Heidelbergin yliopistolliseen sairaalaan.

Projektin ensisijaisena tavoitteena on estää virussolujen sisäänpääsy ja sitä seuraava viruksen replikaatio käyttämällä spesifisiä sisäänpääsyn estäjiä. Tärkeimmät tutkimusmenetelmät ovat solun pinnoilla olevien glykaanien analysointi, joilla on olennainen rooli immuunivasteessa. Tutkimusryhmät pyrkivät häiritsemään molekyylimekanismeja, jotka mahdollistavat virusten tunkeutumisen isäntäsoluihin.

Tutkimus ja kehitys

Molekyyliaktiivisten ainesosien kehittäminen tapahtuu tietokoneavusteisin menetelmin, minkä jälkeen tehdään testejä biologisissa järjestelmissä, kuten in vitro -analyyseissä, soluviljelmissä ja hiirimalleissa. Pitkällä aikavälillä tiimi pyrkii tunnistamaan vertailuaineet ja mahdolliset ehdokkaat kliinisiin tutkimuksiin.

Hankkeessa on mukana asiantuntijoita eri tieteenaloista – mukaan lukien bioinformatiikka, lääkesuunnittelu, kemia, immunologia, rakennebiologia ja virologia –, joka edistää kansainvälistä yhteistyötä kahdeksan muun yliopiston ja tutkimuslaitoksen kanssa Tanskasta, Saksasta, Ranskasta, Hollannista, Puolasta, Portugalista, Ruotsista ja Sveitsistä. Aloituskokous pidettiin helmikuun puolivälissä 2025 Heidelbergin yliopistossa.

Glykaanien rooli immuunijärjestelmässä

Glykosylaation, proteiinien yleisen translaation jälkeisen muunnelman, merkitys on tulossa yhä selvemmäksi. Glykaaneja on virusten pinnalla ja ihmisen kudoksissa ja ne vaikuttavat patogeenien ja isännän välisiin vuorovaikutuksiin. Erilaiset glykaania sitovat proteiinit (GBP:t) dekoodaavat glykaanirakenteiden monimuotoisuuteen tallennettua biologista tietoa. Nämä rakenteet auttavat erottamaan "itsen" ja "ei-itsensä", mikä on ratkaisevan tärkeää immuunijärjestelmän toiminnalle.

Miten Luonto raportoitu, geneettisten ja ympäristötekijöiden aiheuttamat muutokset solun glykomissa voidaan yhdistää patologisiin fenotyyppeihin. Tulehduksellisissa ja autoimmuunisairauksissa merkittäviä muutoksia glykosylaatiossa tapahtuu usein proinflammatoristen sytokiinien vaikutuksesta.

Tutkimukset osoittavat, että glykaanit osallistuvat myös bakteeri-, virus- ja sieni-infektioiden tunnistamiseen ja niihin reagoimiseen ja voivat tukea mikrobien kykyä välttää immuunivasteita. Erityisen huomionarvoisia ovat topologiset glykoepitoopit, jotka edustavat spesifisiä vasta-aineiden tunnistamia glykaaniryhmiä. Nämä löydökset voivat tarjota mahdollisia terapeuttisia ja diagnostisia työkaluja infektioiden torjumiseen rokotteiden ja uusien hoitomuotojen yhteydessä.

SHIELD-projektilla on potentiaalia edistää parempien rokotteiden kehittämistä ja vahvistaa immuunijärjestelmää virusinfektioita vastaan. Tutkimustulokset glykaanien roolista immuunijärjestelmässä nähdään avainasemassa infektioiden torjunnassa ja virusepidemioiden hillitsemisessä, samalla kun haetaan uusia huippuluokan tutkimustapoja glykaanipohjaisen hoidon alalla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että EU-hankkeessa kehitettävät uudet molekyyliinterventiot eivät ainoastaan ​​tarjoa potentiaalia immunoterapian parantamiseen, vaan ovat myös merkittävä edistysaskel maailmanlaajuisessa terveystutkimuksessa.