علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Possible new antivirals against COVID-19, herpes
(American Chemical Society – مقدمة من: الجمعية الكيميائية الأمريكية)
ملخص المقالة:
ينشر الجهاز المناعي الببتيدات لمحاربة الفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى بالإضافة إلى الأجسام المضادة وخلايا الدم البيضاء، ولكنها لا تدوم طويلاً في الجسم. وقد نجح العلماء في تطوير مماثل مستقر للببتيدات باسم البيبتويدات لعلاج الحيوانات المصابة بعدوى فيروس الهربس. ويمكن لهذه الجزيئات الاصطناعية الصغيرة أن تعالج أو تمنع يومًا ما العديد من أنواع العدوى، بما في ذلك كوفيد-19. ومن السهل صنعها وتتميز بأنها – لا تتحلل بسرعة بواسطة الإنزيمات، لذا يمكن استخدامها بجرعة أقل بكثير.
( المقالة )
بالإضافة إلى الأجسام المضادة وخلايا الدم البيضاء، ينشر الجهاز المناعي الببتيدات لمحاربة الفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى. ويمكن أن تعزز الببتيدات الاصطناعية هذا الدفاع ولكنها لا تدوم طويلاً في الجسم، لذلك يقوم الباحثون بتطوير مماثل مستقر للببتيد. واليوم، أبلغ العلماء عن نجاحهم في استخدام المماثلات المعروفة باسم البيبتويدات لعلاج الحيوانات المصابة بعدوى فيروس الهربس. يمكن لهذه الجزيئات الاصطناعية الصغيرة أن تعالج أو تمنع يومًا ما العديد من أنواع العدوى، بما في ذلك كوفيد-19. وسيقدم الباحثون نتائجهم في اجتماع الخريف للجمعية الكيميائية الأمريكية.
وتقول الدكتورة أنيليس بارون، الأستاذة في جامعة ستانفورد والباحثة الرئيسية في المشروع: “في الجسم، تساعد الببتيدات المضادة للميكروبات مثل ال ال – 37 (LL-37) [١] في ابقاء الفيروسات والبكتيريا والفطريات والخلايا السرطانية تحت السيطرة”. ولكن يتم إزالة الببتيدات بسرعة بواسطة الإنزيمات، لذا فهي ليست مرشحة مثالية للأدوية. وبدلاً من ذلك، قامت الدكتورة بارون وزملاؤها بمحاكاة السمات الفيزيائية الحيوية الرئيسية لـ ال ال – 37 في جزيئات أصغر وأكثر استقرارًا تسمى البيبتويدات. وتوضح: “من السهل صنع البيبتويدات (peptoids). وعلى عكس الببتيدات، فإنها لا تتحلل بسرعة بواسطة الإنزيمات، لذا يمكن استخدامها بجرعة أقل بكثير”.
تتكون الببتيدات من متواليات قصيرة من الأحماض الأمينية، مع سلاسل جانبية مرتبطة بذرات الكربون في هيكل الجزيئات. ويتم كسر هذا الهيكل بسهولة بواسطة الإنزيمات. في الببتويدات، ترتبط السلاسل الجانبية بالنيتروجين في الهيكل الجزيئي، مشكلةً بنية تقاوم الإنزيمات. وتم إنشاؤها لأول مرة في عام 1992 من قبل الدكتور رونالد زوكرمان من شركة تشيرون كورب (Chiron Corp) ، الذي أصبح لاحقًا مستشار الدكتورة بارون لما بعد الدكتوراه. وكما تقول الدكتورة بارون: “على عكس الأنواع الأخرى من محاكيات الببتيد التي تتطلب إنتاج كيمياء عضوية شاقة ومتعددة الخطوات، فإن الببتويدات بسيطة وغير مكلفة لصنعها باستخدام مركب آلي ومواد كيميائية متاحة بسهولة. يمكنك صنعها بنفس سهولة صنع الخبز في آلة الخبز”.
الدكتورة بارون، الدكتور زوكرمان والدكتور غيل دايموند من جامعة لويزفيل وآخرون أسسوا شركة ماكسويل للعلوم الحيوية (Maxwell Biosciences) لتطوير الببتويدات كمرشحات إكلينيكية لمنع أو علاج الالتهابات الفيروسية. وأبلغوا – مؤخرًا – عن النتائج بأحدث سلاسلهم الببتويدية، والتي صُممت لتكون أقل سُمِّيةً للناس من الإصدارات السابقة. وفي أطباق المختبر، عطلت هذه المركبات فيروس السارس-كورونا-2 الذي يسبب كوفيد-19 وفيروس الهربس البسيط-1 الذي يسبب تقرحات حول الفم بسبب الحمى (وتسمى بثور الحمى)، مما يجعل الفيروسات غير قادرة على إصابة الخلايا البشرية المستزرعة.
والآن، يقوم الباحثون بالإبلاغ عن نتائج في الجسم الحي، مدللين على أن الببتويد يمنع بأمان عدوى الهربس في الفئران عندما تربى على شفاههم. ويجري فريق دايموند تجارب إضافية لتأكيد نتائج الفئران. وبالإضافة إلى ذلك، سيقومون بالتحقيق في فعالية الببتويد ضد سلالات فيروس الهربس البسيط-1 المقاومة لدواء أسيكلوفير، وهو أفضل علاج مضاد للفيروسات معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لهذه الحالة، كما تقول الدكتورة بارون.
ويستعد الباحثون أيضًا لاختبار البيبتويدات بحثًا عن نشاط ضد فيروس سارس-كورونا-2 في الفئران. وتقول الدكتورة بارون: “تشمل عدوى كوفيد-19 الجسم كله، بمجرد أن يمرض به شخص ما حقًا، لذا سنقوم بإجراء هذا الاختبار عن طريق الوريد، بالإضافة الى أننا سننظر إلى ايصاله الى الرئتين”.
ولكن هذه الجزيئات المضادة للميكروبات يمكن أن يكون لها العديد من التطبيقات. والعمل مستمر في جامعة ستانفورد لاستكشاف تأثيرها على التهابات الأذن والرئة. وأرسلت الدكتورة بارون عينات ببتويد إلى خبراء في مختبرات أخرى لاختبارها ضد مجموعة من الفيروسات، مع نتائج واعدة في دراسات الأطباق المختبرية ضد الإنفلونزا وفيروس البرد والتهاب الكبد B و C. وتقول الدكتورة بارون: “في دراساتهم المختبرية، وجد الفريق أن اثنين من الببتويد كانا أقوى مضادات الفيروسات التي تم تحديدها على الإطلاق ضد فيروس كورونا وفيروسات السارس الأقدم”. وتختبر مختبرات أخرى البيبتويدات كمضادات للفطريات للمسالك الهوائية والأمعاء وكطلاءات مضادة للعدوى للعدسات اللاصقة والقسطرة ومفاصل الورك والركبة المزروعة.
ويدرس الدكتور دايموند والدكتورة بارون كيفية عمل هذه المركبات واسعة الطيف. ويبدو أنها تخترق وتكسر الغلاف الفيروسي وترتبط أيضًا بالحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) للفيروس. وتقول الدكتورة بارون إن هذه الآلية متعددة الجوانب لها ميزة تعطيل الفيروس، على عكس الأدوية المضادة للفيروسات القياسية، التي تبطئ تكاثر الفيروس لكنها لا تزال تسمح للفيروسات بإصابة الخلايا. كما أنه يقلل من احتمال تطوير مسببات الأمراض للمقاومة.
وتتوقع الدكتورة بارون أن تبدأ التجارب السريرية في غضون عام. وإذا نجحت، على حد قولها، يمكن إعطاء البيبتويدات كوسيلة وقائية – على سبيل المثال، قبل السفر الجوي لحماية الراكب من كوفيد-19 – أو بعد أن تنتشر العدوى، كما هو الحال عندما يشعر الشخص بوخز واضح من تقرح برد قادم.
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
https://phys.org/news/2021-08-antivirals-covid-herpes.html
لمزيد من المعلومات: Potent antiviral activity against HSV-1 and SARS-CoV-2 by antimicrobial peptoids, ACS Fall 2021.
الهوامش:
[١] ال ال – 37 (LL-37) هو الببتيد المضاد للميكروبات المشتق من الكاثليسيدين الموجود في البشر، المصدر: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000527360600126X