Zinātnieki atklājuši potenciālu zāļvielu mērķi HIV infekcijas ierobežošanai

Pētot prostatas skābās fosfatāzes (PAP) proteīnu fragmentu lomu inficēšanās ar HIV procesā, zinātnieki atklājuši, ka skābā vidē šis proteīns var ieņemt vairākas inficēšanās riskam labvēlīgas peptīda konformācijas.

Līdz šim bija zināma vides pH nozīmīgā loma HIV infekcijas aktivēšanā, taču nebija skaidrs, kā tieši pH šo procesu ietekmē. Pateicoties pētījumā atklātajam, zinātniekiem paveras jauns pētījumu lauks, lai meklētu vielas vai apstākļus, kas kavēs šo nelabvēlīgo konformāciju veidošanos. Tādējādi pētījums piedāvā jaunu, daudzsološu hipotēzi par HIV zāļvielu mērķi un dod virzienu jaunu zāļvielu meklēšanai šīs slimības ierobežošanai, skaidroja Erdmane.

Pasaules Veselības organizācija ir atzinusi HIV par vienu no svarīgākajiem sabiedrības veselības jautājumiem, kura nepietiekami sekmīgas risināšanas rezultātā jau ir zaudēts aptuveni 40,1 miljons cilvēku dzīvību. Pagājušajā gadā no HIV izraisītām slimībām ir miruši 650 000 cilvēku, bet ar HIV inficējušies 1,5 miljoni. Arī Latvijā situācija ir satraucoša - laikā no 2015. līdz 2020.gadam vidēji gada laikā diagnosticēti 335 jauni HIV gadījumi, kas Latviju pēc jauno HIV gadījumu skaita, attiecinot pret iedzīvotāju skaitu, ES valstu vidū ierindo otrajā vietā.

Viens no augstākajiem riskiem inficēties ar HIV ir seksuālo kontaktu ceļā, un sievietes neaizsargāta vagināla seksa laikā ir pakļautas lielam riskam tikt inficētām ar HIV. Spermā dabiski lielā daudzumā atrodams PAP reģions no 248. līdz 286. aminoskābei (PAP248-286). PAP248-286 ir atbildīgs par inficēšanās riska palielināšanos līdz pat 400 000 reižu, turklāt šis risks palielinās skābā vidē, kāda ir makstī. PAP248-286 peptīds iesaistās agregācijā un veido amiloīdu fibrilas, kas saista HIV daļiņas un veicina vīrusa un šūnas mijiedarbību, ievērojami palielinot inficēto šūnu skaitu.

Balstoties uz līdzšinējiem zinātnieku atklājumiem par PAP248-286 nozīmi inficēšanās riska dramatiskajā pieaugumā skābā, nevis neitrālā vidē, Agravals sava pēcdoktorantūras projektā atomārā līmenī pēta PAP248-286 konformācijas izmaiņas dažādos vides pH.

Izmantojot atomu molekulārās dinamikas simulācijas tehniku, viņš atklāja, ka skābā vidē vispirms notiek peptīda PAP248-286 salocīšanās. Tas ir vairākstadiju process, un vispirms PAP248-286 no I-formas struktūras salokās U-formā. Šī salocīšanās ir nevēlama, jo tā tālāk palīdz veidoties nevēlamajām amiloīdu fibrilām.

Pētījuma gaitā zinātnieks noskaidroja, ka nevēlamā salocīšanās ir pH jutīga - pie pH ∼4,2 notiek vairākas PAP248-286 konformacionālas izmaiņas. Šādas izmaiņas nenovēro neitrālā pH vidē, kāda ir spermai. Šis atklājums ļauj secināt, ka, novēršot skābas vides izraisītās PAP248-286 izmaiņas, izdosies samazināt inficēšanās risku, informēja OSI pārstāve.

Pētījums ir publicēts starptautiskā zinātniskā izdevumā "Computational and Structural Biotechnology Journal", apliecinot izstrādātās pieejas novitāti zinātnieku aprindās.

OSI ir vadošais zāļu atklāšanas un izpētes centrs Baltijā. OSI ir mērķorientēts, neatkarīgs valsts zinātniskais pētniecības institūts, kas veic pētījumus organiskajā ķīmijā, farmakoloģijā, molekulārajā bioloģijā un bioorganiskajā ķīmijā. Līdz šim OSI atklātas un attīstītas 18 oriģinālas zāļvielas un vairāk nekā 70 tehnoloģijas patentbrīvo zāļu ražošanai. OSI strādā vairāk nekā 270 darbinieku.