ملخص
ظهر فيروس زيكا (ZIKV) كتهديد جديد للصحة العامة ينقله البعوض بعد تفشي المرض المدمر في أمريكا الجنوبية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الفيروسات ذات الصلة مثل فيروس حمى الضنك (DENV) وفيروس التهاب الدماغ الذي يحمله القراد (TBEV) تسبب بالفعل ملايين عديدة من حالات العدوى كل عام، وتستمر في الانتشار مع تغير المناخ والعولمة مما يزيد من نطاق نواقل البعوض ومفصليات الأرجل؛ تم الآن الإبلاغ عن الحالات الأولى لـ TBEV في المملكة المتحدة.
يواجه علاج فيروس ZIKV وغيره من "الفيروسات المفصلية" (المنقولة بالمفصليات) صعوبات بسبب وجود عدد صغير فقط من اللقاحات المتاحة (مثل الحمى الصفراء) والنقص التام في الأدوية المضادة للفيروسات. وهذا يعني أنه لا يمكن مكافحة المرض الشديد الذي يعقب مثل هذه العدوى إلا باستخدام الرعاية الداعمة، وأن المضاعفات مثل صغر الرأس الوليدي (ZIKV)، والتهاب الدماغ الذي يهدد الحياة (TBEV)، والمتلازمات النزفية (DENV) تظل دون رادع.
حققت الأدوية التي تستهدف القنوات الأيونية نجاحًا هائلاً في العديد من مجالات الطب. ومع ذلك، في حين أنه من المعروف أن العديد من الفيروسات البشرية تشفر قنواتها الأيونية الأساسية، فإن الأدوية التي تستهدف هذه "الفيروسات" تقتصر على الأدوية النموذجية التي تم ترخيصها لأول مرة في الستينيات. ومع ذلك، فقد أظهرنا أن تطوير الأدوية في العصر الحديث يمكن تطبيقه على الفيروبورينات، مما يؤدي إلى توليد مركبات مثبطة قوية تستهدف فيروس التهاب الكبد C، والأنفلونزا الوبائية، ومؤخرًا فيروس ZIKV.
لقد اكتشفنا أن بروتين ZIKV M يعمل بمثابة فيروبورين داخل غشاء الفيريون، ويلعب دورًا أساسيًا أثناء دخول الفيروس. تم إثبات نشاط الفيروبورين في المختبر ويمكن ملاحظة القنوات نفسها باستخدام المجهر الإلكتروني. علاوة على ذلك، فإن الأدوية التي تحجب M تمنع الإصابة بفيروس ZIKV في زراعة الخلايا، فضلاً عن قدرة الفيروس على الانتشار داخل الفئران. وقد أظهرت الديناميكيات الجزيئية والكيمياء الطبية أننا قادرون على البدء في تصميم مثبطات ZIKV أكثر فعالية، والتي ينبغي لها أيضًا أن تمارس نشاطًا ضد الفيروسات ذات الصلة.
سيتبنى هذا المشروع نهجًا متعدد التخصصات لاشتقاق مثبطات جزيئات صغيرة جديدة لفيروس ZIKV وأقاربه بهدفين رئيسيين: 1) تحديد المرشحين لاكتشاف الأدوية في المستقبل و2) إنشاء أدوات جزيئية يمكن من خلالها تحليل الدور الذي يلعبه نشاط الفيروبورين أثناء العدوى.
التقنيات المرتبطة بالمشروع رقم{18}
زراعة الخلايا والفيروسات بما في ذلك ما يصل إلى BSL2 و3 من الاحتواء البيولوجي، وتجريب النماذج قبل السريرية ومعالجة/تحليل الأنسجة، والمجهر الإلكتروني (التبريد) وتحديد البنية، ومحاكاة الديناميكيات الجزيئية، والكيمياء الطبية، والاستنساخ الجزيئي، والكيمياء المناعية والتألق المناعي، والنشاف الغربي والتحليل البروتيني الآخر، وفحوصات دخول الفيروس والاتجار بالخلايا باستخدام جزيئات الفيروس ذات العلامات الفلورية، ومقايسات قناة الأيونات المختبرية وتثبيط الأدوية، وقياس التدفق الخلوي، التعبير البروتين المؤتلف وتنقيته.
المراجع
Scott C، Kankanala J، Foster T، Goldhill D، Simmons K، Pingen M، Bentham M، Atkins E، Loundras E، Elderfield R، Claridge J، Thompson J، Stilwell P، Tathineni R، McKimmie C، Targett-Adams P، Schnell J، Cook G، Barclay W، Foster R، Griffin S. 2019. قناة بروتون M2 الموجهة من الموقع تمكّن المثبطات من العلاج المركب التآزري لأنفلونزا الجائحة المقاومة للريمانتادين. BioRxiv (قيد المراجعة في PloS Pathogens)
Shaw J، Gosein R، Kalita MM، Foster T، Kankanala J، Mahato R، Scott C، King B، Brown E، Bentham M، Wetherill L، Bloy A، Samson A، Harris M، Mankouri J، Rowlands D، Macdonald A، Tarr A، Fischer W، Foster R، Griffin S. 2019. مثبطات مشتقة عقلانية لفيروس التهاب الكبد C (HCV) نشاط قناة p7 تكشف عن احتمال للعلاج المضاد للفيروسات ثنائي الوضع. BioRxiv (قيد المراجعة في eLife)
هذا المشروع جزء من أكاديمية الدكتوراه الدولية: البحوث الطبية
تماشيًا مع الطبيعة المخصصة لأكاديمية الدكتوراه الدولية لدينا، يمكن اقتراح مشروع دكتوراه معدل اعتمادًا على اهتمامات الطلاب وخلفياتهم.
