Breedspectrum geneesmiddelen tegen virussen?

Zou een aanzienlijke investering in fundamenteel onderzoek de ontwikkeling
van breedspectrumantivirale geneesmiddelen, naar het voorbeeld vanantibiotica,
mogelijk maken ?

Thomas Michiels, professor in moleculaire virologie aan het de Duve Instituut (UCLouvain), over de mogelijkheden en moeilijkheden van de ontwikkeling van breedspectrum-antivirale middelen. Zijn laboratorium werkt aan een veelbelovend spoor.

Antibiotica zijn voor bacteriën wat antivirale middelen zijn voor virussen. Hoewel hun activiteit steeds vaker wordt gedwarsboomd door het ontstaan ​​van resistentie, zijn er veel antibiotica die infecties door verschillende bacteriefamilies kunnen bestrijden. Door de ontdekking van interferon, een natuurlijke afweer van onze cellen tegen virussen, en vervolgens van synthetische moleculen zoals aciclovir tegen herpesvirussen, zijn er in de afgelopen 60 jaar veel antivirale middelen ontwikkeld. Zij maken een eind aan of beperken de ernst van infecties veroorzaakt door verschillende virusklassen (DNA-virus, enkel- of dubbelstrengs RNA-virus, retrovirus). In tegenstelling tot sommige antibiotica, die tegen honderden verschillende bacteriën kunnen worden gericht, is het echter moeilijk om breedspectrum-antivirale middelen te ontwerpen die ons beschermen tegen opkomende infecties met nieuwe virussen.

Het grote verschil tussen bacteriën en virussen is dat de eerste autonome levende organismen zijn en de laatste voornamelijk bestaan uit genetische informatie die onze cellen parasiteert. Virussen moeten derhalve de machinerie van onze cellen gebruiken om zich te vermenigvuldigen en ons te infecteren. Daarom bieden ze veel minder potentiële doelwitten voor specifieke therapeutische middelen.

Verschillende sporen voor de ontwikkeling van breedspectrum-antivirale middelen

Eén van de sporen die sinds een paar jaar wordt onderzocht, is proberen te interfereren met cellulaire mechanismen die cruciaal zijn voor de vermenigvuldiging van bepaalde virusgroepen. Deze strategie heeft het voordeel dat ze de kans op het ontstaan ​​van resistente virussen beperkt, maar zou wel collaterale schade kunnen veroorzaken door de werking van gezonde cellen in ons lichaam te verstoren.

Een andere benadering is om elementen aan te pakken die specifiek zijn voor virussen en die worden gedeeld door verschillende families van virussen. Zo hebben RNA-virussen, zoals het voor Covid-19 verantwoordelijke SARS-CoV2, de eigenschap dat ze hun eigen polymerase produceren, dat wil zeggen het enzym dat nodig is om hun genetisch materiaal te repliceren binnenin onze cellen. Dit virale polymerase, dat anders is dan dat van onze cellen, is één ​​van de doelwitten van onderzoekers om antivirale middelen tegen RNA-virussen te vinden met een zo breed mogelijk spectrum. Deze antivirale middelen hebben als effect dat ze valse assemblagedelen verschaffen voor de productie van virus-RNA door het virale polymerase. Dit is het mechanisme van ribavirine, dat tot voor kort werd gebruikt tegen hepatitis C en het eerste antivirale middel dat werd getest tegen SARS-CoV2, maar dat in vitro helaas een zwak effect heeft. Andere, op hetzelfde principe gebaseerde geneesmiddelen worden getest, zoals remdesivir en EID-2801, een recenter ontwikkeld molecuul dat in vitro actief is tegen verschillende coronavirussen. Hoewel elk viraal polymerase zijn specifieke kenmerken heeft, wat betekent dat een enkel molecuul niet optimaal kan zijn tegen alle RNA-virussen, zorgt kennis van het basisprincipe ervoor dat de ontdekking van moleculen die specifieker zijn voor een virus versneld kan worden.

Een nieuwe veelbelovend spoor

Ons laboratorium aan het de Duve Institute zit op een veelbelovend spoor: de ontdekking van een goed geconserveerde sequentie in de polymerasen van positieve RNA-virussen. Dit betekent dat hetzelfde "patroon" aanwezig is in al deze polymerasen en daarom een ​​belangrijk doelwit zou kunnen zijn voor het bestrijden van infecties door deze groep virussen. De ontdekking komt voort uit fundamenteel onderzoek, dat essentieel blijft voor het begrijpen van de mechanismen in ons lichaam en virussen en hun interacties.

Een ander obstakel, het verschijnen van resistentie

Een ander obstakel in de zoektocht naar een breed-spectrum antiviraal middel is het probleem van de resistentie van virussen en in het bijzonder van RNA-virussen die zeer gemakkelijk muteren. Het gevolg is dat, elke keer dat een antiviraal middel wordt ontwikkeld, er resistentie verschijnt. Vandaar het streven om gelijktijdig verschillende antivirale middelen ter beschikking te hebben, gericht op verschillende stadia van de invasie van een virus in onze cellen, zoals het geval is voor het AIDS-virus of meer recent voor hepatitis C.

More details about this research in ScienceToday