Los investigadores han desarrollado una molécula que inhibe eficazmente una enzima que propaga el virus del herpes simple en humanos. Dicen que sus hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos para las infecciones por herpes simple y otros virus, así como para enfermedades que dependen de esta enzima para propagarse, como el cáncer.
Muchos adultos están infectados con el virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1), una enfermedad de por vida que generalmente se manifiesta como un molesto herpes labial pero que también puede provocar infecciones cerebrales u oculares más graves, aunque esto es poco común. Estudios anteriores han presentado evidencia de que la hepatoglicanasa (HPSE) está involucrada en la transmisión del HSV-1, otros virus y el cáncer.
El sulfato de heparina se encuentra en la matriz extracelular (ECM) de cada tejido y en la superficie de casi todas las células, donde es responsable de regular las interacciones entre células y mantener la salud de la ECM. La única enzima que se sabe que degrada o escinde el sulfato de heparina es la HPSE. Normalmente, se descompone de forma controlada, liberando moléculas necesarias para procesos biológicos en otras partes del cuerpo. Sin embargo, el sulfato de heparina también desempeña un papel en la entrada y liberación celular de muchos virus, incluido el HSV-1, y la sobreexpresión de HPSE y la escisión incontrolada del sulfato de heparina pueden provocar una activación celular anormal y daño tisular grave.
Debido al papel del HPSE a la hora de ayudar a la propagación de virus y cáncer, los investigadores han estado trabajando para desarrollar una forma de inhibir el HPSE. Ahora, investigadores dirigidos por la Universidad de Illinois en Chicago han descubierto una molécula que inhibe la propagación del HSV-1, acercándonos un paso más a tratamientos eficaces para el virus y el cáncer.
"Demostramos que este inhibidor funciona contra los virus del herpes, pero tiene el potencial de usarse en una variedad de enfermedades", dijo Deepak Shukla, autor correspondiente del estudio.
En un estudio anterior, los investigadores determinaron cómo el HSV-1 regula la síntesis de sulfato de heparina para optimizar la infección y la propagación viral. En el estudio actual, diseñaron y sintetizaron diferentes azúcares y evaluaron su capacidad para inhibir la actividad HPSE. Los azúcares son los componentes básicos de los carbohidratos y se clasifican según la cantidad de monómeros que los componen. Por ejemplo, dos monosacáridos (monosacáridos) se unen para formar un disacárido, mientras que los oligosacáridos contienen entre 2 y 10 monosacáridos.
Debido a que el HSV-1 puede causar herpes ocular o queratitis herpética, una infección de la córnea del ojo, los investigadores probaron varios azúcares en células epiteliales de la córnea humana infectadas con el virus. Al administrar estos compuestos antes o al mismo tiempo que la infección con HSV-1, descubrieron que la cantidad de virus extracelular en las muestras se reducía significativamente y se inhibía la propagación viral después del tratamiento con hexasacáridos y octasacáridos.
Al examinar las células tratadas con estos azúcares, los investigadores observaron niveles significativamente mayores de sulfato de heparina en la superficie, similares a los de las células no infectadas con HSV-1. Los investigadores también encontraron que la capacidad de las células para migrar mejoró significativamente, lo que indica una mejor cicatrización de heridas, lo que los investigadores creen que se debe a la actividad antiviral de los hexasacáridos y octasacáridos.
Con base en los hallazgos, los investigadores concluyeron que estos compuestos de azúcar tienen un modo de acción dual: bloquean la entrada viral a las células y bloquean la liberación viral.
Debido al papel del HPSE en actividades que promueven la supervivencia celular, intentos anteriores de desarrollar inhibidores de HPSE han encontrado problemas de toxicidad. En este caso, los investigadores no encontraron evidencia de que los compuestos activos fueran tóxicos para las células de la córnea. Además, los inhibidores de HPSE suelen ser fármacos a base de heparina que se utilizan para prevenir la coagulación de la sangre y, por tanto, pueden provocar hemorragias. Debido a que los hexasacáridos y octasacáridos utilizados por los investigadores no contienen las unidades de disacáridos que son fundamentales para activar la actividad anticoagulante de la heparina, el sangrado no fue un problema.
"La inhibición de HPSE en las células corneales es importante para la curación de heridas y la regulación de la inflamación ocular. En conjunto, estas observaciones sugieren que los inhibidores de HPSE pueden prevenir la liberación viral y la posterior propagación a otras células y tejidos", dijeron los investigadores.
Los investigadores dicen que todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que su inhibidor HPSE esté listo para uso clínico. Aún así, es un paso importante hacia el desarrollo de nuevos tratamientos para el HSV-1, otros virus y el cáncer.
La investigación fue publicada en la revista AngewandteChemie.