Les virus font partie de l'expérience humaine tout au long de notre vie. Ils provoquent de nombreuses maladies différentes, la pandémie actuelle de coronavirus n’étant qu’un exemple. Bien qu'un vaccin offre une protection efficace contre les infections virales, les vaccins ne sont disponibles que pour un certain nombre de virus. C'est pourquoi il faut trouver des médicaments antiviraux qui peuvent prévenir ou traiter une infection virale.

Une stratégie réussie implique des molécules spéciales pour bloquer les protéines virales qui aideraient autrement le virus à se fixer à la cellule hôte. Une fois qu'un virus s'est fixé à la surface cellulaire, il peut infecter la cellule avec son génome et reprogrammer la cellule pour ses propres usages. Cependant, de nombreux médicaments antiviraux perdent leur effet avec le temps, car les virus mutent très rapidement et s'adaptent donc souvent au médicament/antiviral utilisé.

L'équipe de recherche dirigée par HHU Prof. Dr. Laura Hartmann de l'Institut de chimie macromoléculaire et Prof. Dr. Mario Schelhaas de l'Institut de virologie cellulaire de Münster, en collaboration avec Prof. Dr. Nicole Snyder du Davidson College en Caroline du Nord, Les États-Unis ont utilisé l'approche consistant à supprimer le contact initial entre le virus et la cellule afin d'arrêter l'infection dès le début.

Les virus utilisent fréquemment des protéines spéciales pour se lier aux molécules de sucre à la surface des cellules. Entre autres, ces sucres comprennent des glycosaminoglycanes à longue chaîne (GAG), qui sont fortement chargés négativement. L'un de ces GAG est le sulfate d'héparane. Les chercheurs savaient déjà que les GAG peuvent réduire les infections virales s'ils sont ajoutés à l'extérieur. Cependant, les polysaccharides naturels peuvent avoir des effets secondaires qui sont attribués à leur propre fonction biologique dans l'organisme ou à des impuretés.

L'équipe de recherche utilise maintenant les avantages des GAG mais désactive leurs inconvénients. L'idée est d'utiliser des molécules produites artificiellement et de façon contrôlée, ce qu'on appelle la "glycomimétique", qui sont développés à HHU. Ils comprennent un long échafaudage synthétique avec des chaînes latérales avec de petites molécules de sucre attachées. A Düsseldorf, à la fois des chaînes plus courtes avec jusqu'à dix sucres latéraux (appelés « oligomères ») et des chaînes longues avec jusqu'à 80 sucres (appelées « glycopolymères ») ont été créées. Afin de simuler l'état hautement chargé des GAG naturels, les chimistes ont couplé des groupes sulfate aux sucres.

Le professeur Schelhaas a ensuite utilisé des cultures cellulaires pour tester les propriétés antivirales de ces « cannes de bonbon » de longueur variable à l'hôpital universitaire de Münster. Initialement, son équipe les a utilisés contre les papillomavirus humains, qui peuvent déclencher des maladies telles que le cancer du col de l'utérus. Ils ont découvert que les deux, les molécules synthétiques à chaîne courte et longue, avoir un effet antiviral, mais leur mode d'action est différent. Comme prévu, le plus efficace, des molécules à longue chaîne empêchaient le virus de se fixer aux cellules. En revanche, les molécules à chaîne courte présentaient une activité antivirale après fixation à la cellule, laissant supposer que ces molécules sont actives dans l'organisme plus longtemps.

C'est ce que le professeur Schelhaas a à dire :« Il est très probable que les molécules à longue chaîne occupent les sites de liaison du virus à la cellule et bloquent ainsi ces sites. Les molécules à courte chaîne ne bloquent apparemment pas ces sites. la prochaine étape consiste à tester notre hypothèse selon laquelle ces molécules empêchent la redistribution des protéines dans la particule virale afin que les virus ne puissent pas infecter la cellule. »

L'efficacité a également été confirmée pour les Papillomavirus dans un modèle animal. Les composés étaient également actifs contre quatre autres virus, y compris les virus de l'herpès, qui peuvent provoquer des boutons de fièvre et des encéphalites, et les virus de la grippe, qui cause la grippe. Le professeur Hartmann explique :« Les glycomimétiques sont donc des molécules composées prometteuses qui pourraient potentiellement être utilisées dans la lutte contre un grand nombre de virus différents. La prochaine chose à faire est d'examiner la manière précise dont fonctionnent les glycomimétiques et comment ils peuvent être améliorés. optimisé."

Le professeur Schelhaas ajoute :« Des recherches supplémentaires se concentreront sur la vitesse à laquelle les virus peuvent s'adapter à cette nouvelle classe de composés. Avec les molécules à chaîne courte en particulier, nous espérons que les virus auront plus de mal à lancer une contre-attaque."