I ricercatori dell’Università dell’Illinois a Chicago, insieme ai colleghi dell’Università della Georgia e dell’Università di Utrecht nei Paesi Bassi, hanno sviluppato una molecola che inibisce efficacemente un enzima determinante nella diffusione del virus dell’herpes simplex negli esseri umani. La loro scoperta pubblicata nella rivista Angewandte Chemie, potrebbe portare a un nuovo trattamento per le infezioni da herpes simplex e altri virus, così come per le malattie come il cancro che si basano su questo enzima per diffondersi.
È stato evidenziato che molti adulti sono infetti dal virus dell’herpes simplex di tipo 1 (HSV-1), una condizione permanente che spesso si manifesta come fastidioso herpes labiale ma ha il potenziale, anche se raro, di portare a infezioni più gravi al cervello o agli occhi. Precedenti studi hanno presentato prove che implicano l’enzima eparanasi (HPSE) nella diffusione dello HSV-1, di altri virus e del cancro.
L’eparan solfato è presente nella matrice extracellulare (ECM) di ogni tessuto, praticamente sulla superficie di ogni cellula, ed è responsabile della regolazione delle interazioni cellula-cellula e del mantenimento della salute della matrice extracellulare (ECM). L’unico enzima conosciuto in grado di scomporre – o scindere – l’eparan solfato è l’enzima eparanasi (HPSE), normalmente lo fa in modo controllato, liberando le molecole necessarie per i processi biologici in altre parti del corpo, ma l’eparan solfato svolge anche un ruolo nell’ingresso e nel rilascio cellulare di molti virus, compreso lo HSV-1, e la sovraespressione dell’enzima eparanasi (HPSE) e la scissione incontrollata dell’eparan solfato possono provocare un’attivazione cellulare anormale e un significativo danno tissutale: a causa del suo ruolo nel favorire la diffusione di virus e cancro, la ricerca si è concentrata sullo sviluppo di un mezzo per inibire l’enzima eparanasi (HPSE).
Ora, i ricercatori guidati dall’Università dell’Illinois a Chicago hanno identificato una molecola che inibisce la diffusione dello HSV-1, avvicinandoci a un trattamento efficace contro virus e cancro.
Deepak Shukla, uno degli autori dello studio, ha affermato:
«Abbiamo dimostrato che l’inibitore funziona contro il virus dell’herpes, ma ha il potenziale per essere utilizzato in tutti i tipi di malattie».
I ricercatori in uno studio precedente, hanno identificato come lo HSV-1 modulava la sintesi dell’eparan solfato per ottimizzare l’infezione e la diffusione del virus, nel presente studio, hanno progettato e sintetizzato diversi saccaridi e valutato la loro capacità di inibire l’attività dell’enzima eparanasi (HPSE).
I saccaridi sono le unità costitutive dei carboidrati classificati in base al numero di monomeri che li compongono, ad esempio, la combinazione di due monosaccaridi (zuccheri semplici) crea un disaccaride, mentre gli oligosaccaridi contengono da due a 10 zuccheri semplici.
I ricercatori poiché lo HSV-1 può causare herpes oculare o cheratite da herpes, un’infezione della cornea dell’occhio, hanno testato i loro vari saccaridi su cellule epiteliali corneali umane infette dal virus. Somministrando i composti prima o contemporaneamente all’infezione da HSV-1, hanno scoperto che il trattamento con esa- e octasaccaridi produceva riduzioni sostanziali della quantità di virus extracellulare nei campioni e inibiva la diffusione virale.
I ricercatori esaminando le cellule trattate con questi saccaridi, hanno osservato livelli sostanzialmente più elevati di eparan solfato superficiale, simili alle cellule non infette da HSV-1. Hanno anche scoperto che le cellule mostravano un aumento significativo della migrazione, indicando una migliore capacità di guarigione delle ferite che i ricercatori hanno attribuito all’attività antivirale degli esa- e degli octasaccaridi.
I ricercatori dalle loro scoperte, hanno concluso che i composti saccaridi hanno una duplice modalità d’azione, impedendo l’ingresso del virus nelle cellule così come il suo rilascio.
L’enzima eparanasi (HPSE) poiché svolge un ruolo nell’attività pro-sopravvivenza delle cellule, i precedenti tentativi di sviluppare un inibitore dell’enzima eparanasi (HPSE) hanno riscontrato problemi di tossicità. I ricercatori in questo caso non hanno trovato prove che i composti efficaci fossero tossici per le cellule corneali. Inoltre, gli inibitori dell’enzima eparanasi (HPSE) sono spesso una forma del farmaco eparina, che viene utilizzato per prevenire la coagulazione del sangue, quindi possono causare sanguinamento. Poiché gli esa- e gli octasaccaridi utilizzati dai ricercatori non contengono l’unità disaccaridica fondamentale per l’attivazione dell’attività anticoagulante dell’eparina, il sanguinamento non è stato un problema.
I ricercatori in conclusione hanno affermato:
«L’inibizione dell’enzima eparanasi (HPSE) nelle cellule corneali è importante per la guarigione delle ferite e la modulazione dell’infiammazione oculare. Collettivamente, queste osservazioni dimostrano che gli inibitori dell’enzima eparanasi (HPSE) possono prevenire il rilascio virale e la successiva diffusione ad altre cellule e tessuti. C’è ancora del lavoro da fare prima che il nostro inibitore dell’enzima eparanasi (HPSE) sia pronto per l’uso clinico. Tuttavia, si tratta di un passo importante verso lo sviluppo di un nuovo trattamento per HSV-1, altri virus e il cancro».
