Naukowcy z Heidelbergu walczą z niebezpiecznymi wirusami: nadzieja dzięki nowym strategiom!

Naukowcy z Heidelbergu walczą z niebezpiecznymi wirusami: nadzieja dzięki nowym strategiom!

Nowatorski projekt UE zatytułowany „Strategie molekularne przeciwko przedostawaniu się wirusów i osłonie glikanów” (SHIELD) ma na celu opracowanie innowacyjnych metod zwalczania niebezpiecznych patogenów wirusowych, takich jak flawiwirusy, mammarenawirusy i henipawirusy. Pod kierunkiem prof. Kleina, pracującego w Zakładzie Chemii Farmaceutycznej i Lekarskiej Instytutu Farmacji i Biotechnologii Molekularnej Uniwersytet w Heidelbergu ta inicjatywa badawcza otrzymała wsparcie w wysokości 1,45 mln euro dla uniwersytetu i 660 000 euro dla szpitala uniwersyteckiego w Heidelbergu.

Podstawowym celem projektu jest zapobieganie przedostawaniu się komórek wirusowych i późniejszej replikacji wirusa poprzez zastosowanie specyficznych inhibitorów wnikania. Do głównych metod badawczych należy analiza glikanów, które znajdują się na powierzchni komórek i odgrywają istotną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Celem zespołów badawczych jest rozbicie mechanizmów molekularnych umożliwiających wirusom wnikanie do komórek gospodarza.

Badania i Rozwój

Opracowywanie molekularnych składników aktywnych odbywa się metodami wspomaganymi komputerowo, a następnie badaniami w układach biologicznych, takimi jak analizy in vitro, hodowle komórkowe i modele mysie. W dłuższej perspektywie celem zespołu jest identyfikacja substancji referencyjnych i potencjalnych kandydatów do badań klinicznych.

W projekt zaangażowani będą eksperci z różnych dziedzin – m.in. bioinformatyki, projektowania leków, chemii, immunologii, biologii strukturalnej i wirusologii – który promuje także międzynarodową współpracę z ośmioma innymi uniwersytetami i instytucjami badawczymi z Danii, Niemiec, Francji, Holandii, Polski, Portugalii, Szwecji i Szwajcarii. Spotkanie inaugurujące odbyło się w połowie lutego 2025 r. na Uniwersytecie w Heidelbergu.

Rola glikanów w układzie odpornościowym

Znaczenie glikozylacji, powszechnej modyfikacji potranslacyjnej białek, staje się coraz bardziej jasne. Glikany występują na powierzchni wirusów oraz w tkance ludzkiej i wpływają na interakcje pomiędzy patogenami a żywicielem. Różne białka wiążące glikany (GBP) dekodują informację biologiczną przechowywaną w różnorodnych strukturach glikanów. Struktury te pomagają rozróżnić „ja” od „obcego”, co jest kluczowe dla funkcjonowania układu odpornościowego.

Jak Natura donoszono, że zmiany w glikomie komórkowym spowodowane czynnikami genetycznymi i środowiskowymi można powiązać z fenotypami patologicznymi. W chorobach zapalnych i autoimmunologicznych często pod wpływem cytokin prozapalnych zachodzą istotne zmiany w glikozylacji.

Badania dowodzą, że glikany biorą również udział w rozpoznawaniu i reagowaniu na infekcje bakteryjne, wirusowe i grzybicze oraz mogą wspierać zdolność drobnoustrojów do unikania odpowiedzi immunologicznych. Na szczególną uwagę zasługują topologiczne glikoepitopy, które reprezentują specyficzne grupy glikanów rozpoznawane przez przeciwciała. Odkrycia te mogą dostarczyć potencjalnych narzędzi terapeutycznych i diagnostycznych do zwalczania infekcji w kontekście szczepionek i nowych terapii.

Projekt SHIELD ma potencjał, aby przyspieszyć rozwój lepszych szczepionek i wzmocnić układ odpornościowy przed infekcjami wirusowymi. Wyniki badań nad rolą glikanów w układzie odpornościowym są postrzegane jako klucz do zwalczania infekcji i powstrzymywania epidemii wirusów, przy jednoczesnym dążeniu do nowych, nowatorskich podejść badawczych w dziedzinie terapii opartej na glikanach.

Podsumowując, nowe interwencje molekularne opracowywane w ramach projektu UE nie tylko oferują potencjał ulepszenia immunoterapii, ale także stanowią znaczący krok naprzód w światowych badaniach nad zdrowiem.