Molekyler fra modermælk og tang foreslår strategier til bekæmpelse af norovirus

Norovirus er den mest almindelige årsag til gastroenteritis på verdensplan; det forårsager titusindvis af dødsfald hvert år og er særligt risikabelt for børn under 3 år. Hvis nogen får norovirus i omgivelser som et hospital, Det er kritisk vigtigt at finde en måde at beskytte andre mod at blive smittet. Ny forskning fra flere universiteter i Tyskland, der skal offentliggøres i Journal of Biological Chemistry , tyder på, at det kan være lettere end forventet at finde en forbindelse, der kan bruges som kosttilskud for at stoppe spredningen af ​​norovirus på børns hospitaler.

Norovirus forårsager sygdom efter at have trængt ind i celler i tarmen ved at binde sig til et sukkermolekyle kaldet fucose, som findes på celleoverflader som en del af strukturen, der bestemmer humane ABO -blodtyper. Fucose findes også i modermælk og andre fødevarer. Norovirus kan ikke se forskel på fucoser, der er en del af celler i tarmen, og dem, der simpelthen passerer igennem; af denne grund, tilføjelse af et fucose-baseret supplement til kosten som et lokkedue kunne være en måde at fange virussen og forhindre den i at inficere celler.

For at udvikle denne strategi, imidlertid, forskere havde brug for at forstå, hvilke funktioner i fucose og virusmolekyler, der påvirkede, hvor godt de knyttet til hinanden. I celler, mad, og mælk, fucose findes sjældent som et enkelt molekyle; hellere, det er en del af kæder eller netværk af sukker og proteiner. Franz-Georg Hanisch, en forsker ved universitetet i Köln, ledet et projekt for at adskille disse molekylære elementer og forstå, hvilken slags fucose-baseret produkt, der bedst ville distrahere norovirus. Han startede med at screene de mange typer fucoseholdige modermælksoligosaccharider (HMO'er).

Til Hanisch's overraskelse, styrken af ​​bindingen mellem norovirusproteinet og HMO'er afhænger ikke meget af den specifikke struktur af HMO'et, eller de typer fucosemolekyler, den indeholdt. Hellere, det, der betød, var kun, hvor mange fucoses det indeholdt. Hver enkelt fucose holdt sig svagt til virusproteinet, men jo flere fucoses der var i forbindelsen, jo bedre hænger forbindelsen og det virale protein sammen.

"Virusets binding er på ingen måde afhængig af yderligere strukturelle elementer (af HMO'er), "Sagde Hanisch." Det er kun den endelige fucose, der genkendes, og jo mere fucose ved højere densiteter præsenteres, jo bedre er bindingen. "

Hanisch vendte sig derefter til branchestandarden for, hvor man hurtigt kunne få en masse fucose. Brunalger - den samme familie af tang, der inkluderer tang - producerer en forbindelse kaldet fucoidan, som er et komplekst netværk af mange fucoses. (Fucoidan er uafhængigt blevet undersøgt som en behandling for hiv, CMV, og HSV af ikke -relaterede biokemiske årsager.)

"Der er procedurer for at isolere stoffet i ret høje udbytter og i høj renhed, "Sagde Hanisch.

Organiseringen af ​​fucosen i fucoidaner ligner ikke nogen fucoseholdige molekyler, der findes i menneskekroppen, men fucoidan ikke desto mindre tæt bundet til virusproteinet i teamets eksperimenter. Dette er gode nyheder, fordi det betyder, at fucoidan kan være et sikkert og billigt fødevaretilsætningsstof til at blokere vira fra at inficere celler. Det tyder også på, at himlen er grænsen for forskere til at designe en endnu bedre fucoseholdig forbindelse.

Hanisch og hans samarbejdspartnere går derfor nu videre til eksperimenter med levende vira og levende organismer. Håbet er til sidst at have et fucose-baseret kosttilskud, der kan gives til en gruppe mennesker, som indlagte børn, ved det første tegn på et norovirusudbrud, at forhindre, at de cirkulerende vira kommer ind i deres celler og forårsager sygdom.

"Jeg håber, at vi om cirka tre år får et produkt, der kan bruges i norovirusforsvar og til at gå i kliniske undersøgelser, "Sagde Hanisch.