Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phân tử có khả năng ức chế hiệu quả loại enzyme lây lan vi rút herpes simplex ở người. Họ cho biết những phát hiện của họ có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới đối với bệnh nhiễm trùng herpes simplex và các loại virus khác, cũng như các bệnh lây lan dựa vào enzyme này, chẳng hạn như ung thư.

Nhiều người trưởng thành bị nhiễm vi rút herpes simplex loại 1 (HSV-1), một căn bệnh suốt đời thường biểu hiện dưới dạng vết loét lạnh khó chịu nhưng cũng có thể dẫn đến nhiễm trùng não hoặc mắt nghiêm trọng hơn, mặc dù trường hợp này rất hiếm. Các nghiên cứu trước đây đã đưa ra bằng chứng cho thấy hepatoglycanase (HPSE) có liên quan đến việc truyền HSV-1, các loại virus khác và ung thư.

Heparin sulfate được tìm thấy trong ma trận ngoại bào (ECM) của mọi mô và trên bề mặt của hầu hết mọi tế bào, chịu trách nhiệm điều chỉnh các tương tác giữa tế bào và tế bào và duy trì sức khỏe của ECM. Enzim duy nhất được biết có khả năng phân hủy hoặc phân tách heparin sulfat là HPSE. Thông thường, nó phân hủy một cách có kiểm soát, giải phóng các phân tử cần thiết cho các quá trình sinh học ở nơi khác trong cơ thể. Tuy nhiên, heparin sulfate cũng đóng vai trò trong sự xâm nhập và giải phóng tế bào của nhiều loại virus, bao gồm HSV-1, và sự biểu hiện quá mức của HPSE và sự phân cắt heparin sulfate không được kiểm soát có thể dẫn đến kích hoạt tế bào bất thường và tổn thương mô nghiêm trọng.

Vì vai trò của HPSE trong việc hỗ trợ sự lây lan của virus và ung thư, các nhà nghiên cứu đã nỗ lực phát triển một phương pháp ức chế HPSE. Giờ đây, các nhà nghiên cứu do Đại học Illinois ở Chicago dẫn đầu đã phát hiện ra một phân tử ức chế sự lây lan của HSV-1, đưa chúng ta tiến một bước gần hơn tới các phương pháp điều trị hiệu quả đối với virus và ung thư.

Deepak Shukla, tác giả tương ứng của nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi đã chỉ ra rằng chất ức chế này có khả năng lây nhiễm vi rút nhưng nó có tiềm năng sử dụng trong nhiều loại bệnh."

Trong một nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã xác định cách điều chỉnh HSV-1 tổng hợp heparin sulfate để tối ưu hóa sự lây nhiễm và lây lan của virus. Trong nghiên cứu hiện tại, họ đã thiết kế và tổng hợp các loại đường khác nhau và đánh giá khả năng ức chế hoạt động HPSE của chúng. Đường là thành phần tạo nên carbohydrate và được phân loại theo số lượng monome mà chúng tạo thành. Ví dụ, hai monosacarit (monosacarit) kết hợp với nhau để tạo thành một disacarit, trong khi oligosacarit chứa từ 2 đến 10 monosacarit.

Vì HSV-1 có thể gây ra bệnh mụn rộp ở mắt hoặc viêm giác mạc Herpetic (một bệnh nhiễm trùng giác mạc của mắt), nên các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều loại đường khác nhau trên các tế bào biểu mô giác mạc của con người bị nhiễm vi rút. Cho các hợp chất này trước hoặc cùng lúc với việc nhiễm HSV-1, họ nhận thấy lượng virus ngoại bào trong các mẫu đã giảm đáng kể và sự lây lan của virus bị ức chế sau khi xử lý bằng hexsaccharides và octasaccharides.

Khi kiểm tra các tế bào được xử lý bằng các loại đường này, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy mức độ heparin sulfate bề mặt tăng đáng kể, tương tự như mức độ trong các tế bào không bị nhiễm HSV-1. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khả năng di chuyển của tế bào được tăng cường đáng kể, cho thấy khả năng chữa lành vết thương được cải thiện, điều mà các nhà nghiên cứu tin rằng là do hoạt động chống vi-rút của hexsaccharides và octasaccharides.

Dựa trên những phát hiện, các nhà nghiên cứu kết luận rằng các hợp chất đường này có phương thức hoạt động kép, ngăn chặn sự xâm nhập của virus vào tế bào và ngăn chặn sự phóng thích của virus.

Do vai trò của HPSE trong các hoạt động thúc đẩy sự sống của tế bào, những nỗ lực phát triển chất ức chế HPSE trước đây đã gặp phải vấn đề về độc tính. Tại đây, các nhà nghiên cứu không tìm thấy bằng chứng nào cho thấy các hợp chất hoạt tính này gây độc cho tế bào giác mạc. Ngoài ra, thuốc ức chế HPSE thường là thuốc gốc heparin được sử dụng để ngăn ngừa đông máu và do đó có thể gây chảy máu. Bởi vì hexasacarit và octasaccharide được các nhà nghiên cứu sử dụng không chứa các đơn vị disacarit rất quan trọng để kích hoạt hoạt động chống đông máu của heparin nên chảy máu không phải là vấn đề.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Việc ức chế HPSE trong tế bào giác mạc rất quan trọng trong việc chữa lành vết thương và điều chỉnh tình trạng viêm ở mắt. Kết hợp lại với nhau, những quan sát này cho thấy rằng chất ức chế HPSE có thể ngăn chặn sự giải phóng virus và sau đó lây lan sang các tế bào và mô khác".

Các nhà nghiên cứu cho biết vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi chất ức chế HPSE của họ sẵn sàng được đưa vào sử dụng lâm sàng. Tuy nhiên, đây là một bước quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị mới cho HSV-1, các loại virus khác và ung thư.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí AngewandteChemie.