Une nouvelle approche pour lutter contre les virus en ciblant le «centre de contrôle» dans l'ARN viral pourrait conduire à des médicaments antiviraux à large spectre et fournir une première ligne de défense contre de futures pandémies, selon de nouvelles recherches à l'Université de Birmingham.

Dans une nouvelle étude, Publié dans Angewandte Chemie , des chercheurs ont montré comment cette approche pouvait être efficace contre le virus SARS-CoV-2 responsable de la pandémie de COVID-19. Modélisation et analyse in vitro antérieures par l'équipe et publiées dans Sciences chimiques a également montré son efficacité contre le virus VIH.

Professeur Mike Hannon, de l'École de chimie de l'Université de Birmingham, est co-auteur principal de l'étude. Il a déclaré:"Bien que les vaccins contre le SRAS-CoV-2 aient été développés à une vitesse sans précédent, il y a toujours eu une attente de 12 mois pour le développement et l'approbation. Les pandémies virales restent une grande menace et des antiviraux à large spectre sont donc nécessaires de toute urgence pour maintenir des maladies comme les coronavirus à distance pendant que des médicaments efficaces sont développés. »

La technique proposée par l'équipe utilise des molécules de forme cylindrique qui peuvent bloquer la fonction d'une section particulière à une extrémité du brin d'ARN. Ces sections d'ARN, connu sous le nom d'ARN non traduit, sont essentiels pour réguler la réplication du virus.

L'ARN non traduit contient des points de jonction et des renflements - essentiellement de petits trous dans la structure - qui sont normalement reconnus par des protéines ou d'autres morceaux d'ARN - des événements critiques pour la réplication virale. Les molécules cylindriques sont attirées par ces trous, et une fois qu'ils s'y glissent, l'ARN se referme autour d'eux, former un ajustement précis, ce qui par conséquent interférera avec la capacité du virus à se répliquer.

« Notre approche offre une nouvelle voie très prometteuse pour la conception de médicaments anti-viraux, " explique le professeur Hannon. " Alors que la plupart des médicaments en développement ciblent les protéines du virus, nous avons identifié des molécules capables de s'attaquer à la partie la plus fondamentale du virus, son ARN. Des expériences soutenues par la modélisation informatique ont déjà montré que cela était efficace contre le SRAS-CoV-2 et les virus VIH et nous prévoyons qu'il sera également efficace contre un large éventail d'autres virus, offrant une première étape importante vers un médicament antiviral à large spectre."

Co-auteur principal Dr. Pawel Grzechnik, de la School of Biosciences de l'Université de Birmingham, a déclaré:"La pandémie COVID-19 en cours a révélé à quel point la biologie de l'ARN est importante pour comprendre les processus moléculaires qui se déroulent dans nos cellules, trouver des moyens de supprimer les agents pathogènes et de fabriquer des vaccins efficaces et sûrs. L'ARN n'apparaît que maintenant dans la conscience générale de la société comme l'outil majeur des thérapies. Nous espérons poursuivre nos recherches et étudier plus avant les propriétés antivirales des cylindres à l'Université de Birmingham."

Dr Zania Stamataki, de l'Institut d'immunologie et d'immunothérapie de l'Université de Birmingham et également co-auteur principal, a déclaré:"La pandémie de SRAS-CoV-2 a souligné le besoin urgent de développer de nouveaux traitements antiviraux, en particulier pour les virus à ARN. À Birmingham, nous disposons d'installations de confinement de niveau 3 à la pointe de la technologie qui nous permettent d'étudier le cycle de vie complet du virus. Nous avons développé des modèles pour tester les effets de nouvelles thérapies antivirales, et les cylindres supramoléculaires montrent des résultats prometteurs contre la réplication du SARS-CoV-2. L'ambition est que ces nouvelles catégories de composés puissent être affinées et ciblées pour étendre leur fonction contre de nombreux autres virus qui infectent les humains et les animaux."

L'équipe continuera à développer la conception de la molécule cylindrique pour améliorer son efficacité et son contrôle, et aussi de bien comprendre son fonctionnement au sein du virus avant de le tester dans un organisme modèle.

Les molécules cylindriques ont fait l'objet de recherches antérieures, dirigé par le professeur Hannon, qui visait à trouver un moyen de contrôler la façon dont le cylindre interagit avec l'ADN et l'ARN. Cette recherche a abouti à de nouveaux composés qui ont le potentiel d'être développés dans des traitements ciblés pour les cancers, virus et autres maladies, et fait l'objet d'une demande de brevet déposée par l'Université de Birmingham Enterprise.