مقایسه اثر ضد ویروسی پپتید لاکتوفرین شتری (CLF36) و داروهای نسل جدید بر علیه ویروس هپاتیت C

عفونت هپاتیت C یکی از شایع ترین بیماری های عفونی مزمن در جهان می باشد و سالانه حدود  3 تا 5 میلیون نفر به این عفونت مبتلا می گردند. متاسفانه با وجود پیشرفت های اخیر، هنوز هم مشکلات گسترده ای برای درمان این افراد وجود دارد و بسیاری از نیازها برآورده نشده است. در نتیجه نیاز مبرمی به استراتژی های درمانی موثرتری برای درمان این بیماری می باشد. یکی از این رویکردهای درمانی جدید، استفاده از پروتیین های نوترکیب است، که هیچ گونه اثرات جانبی برای بیمار نداشته و در عین حال نیز ارزان و قابل دسترس می باشد. در نتیجه هدف از انجام این مطالعه، بررسی اثر ضد ویروسی پپتید نوترکیب CLF36 مشتق شده از لاکتوفرین شتری بر علیه ویروس هپاتیت C در شرایط برون تنی می باشد.

 در این مطالعه، ساختارهای سه بعدی پروتیازهای ویروس هپاتیت C (NS2, NS3, NS4A, NS5A و NS5B) و پپتید نوترکیب CLF36، تهیه شد. ساختار شیمیایی داروهای ضد ویروسی نیز از پایگاه PubChem دانلود شد. به منظور بررسی پایداری ساختارهای پیش بینی شده، شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از نرم افزار GROMACS نسخه 2019 و در مدت زمان 100 نانوثانیه انجام شد. سپس به منظور بررسی خاصیت ضد ویروسی پپتید، داکینگ مولکولی برای پپتید و داروها در شرایط استاتیک و با استفاده از نرم افزارهای Cluspro و HADDOCK انجام شد. به منظور بررسی پایداری کمپلکس ها، کمپلکس های با مقادیر منفی تر انرژی آزاد اتصال، جهت انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی انتخاب شدند.  در نهایت نتایج به دست آمده، در شرایط دینامیکی در نرم افزار گرومکس مورد بررسی قرار گرفت. سپس پپتیدهای مهندسی شده با توجه به نتایج طراحی شدند و توالی بهترین پپتید مهندسی شده جهت سنتز ارسال شد. پس از انجام کلون و بیان پپتید نوترکیب در میزبان مخمری، میزان IC50 پپتید بر روی رده سلول کبد Huh7/5 مشخص شد و سلول های آلوده به ویروس با پپتید مورد نظر تیمار شدند و پس از استخراج RNA از سلول ها، لود ویروس در نمونه ها  با استفاده از روش Real time PCR سنجیده شد.

از بین نتایج به دست آمده از داکینگ های مختلف انجام شده بین پروتیازهای ویروس و پپتید نوترکیب و داروهای تجاری، مشخص شد که قدرت اتصال پپتید (به طور میانگین 92/99-) در مقایسه با سایر داروها (به طور میانگین 54/61-) بسیار بیشتر می باشد و این امر بیانگر خاصیت ضد ویروسی بالای پپتید نوترکیب است. نتایج به دست آمده از دینامیک مولکولی نشان داد که مقادیر RMSD و پیوندهای هیدروژنی و انرژی اتصال، برای پپتید CLF36 متصل به پروتیازهای ویروس در مقایسه با سایر داروها، حاکی از اتصال قوی تر این پپتید می باشد. علاوه بر این، پپتید مهندسی شده نیز در مقایسه با پپتد طبیعی، فعالیت ضد ویروسی قوی تری را نشان داد (انرژی اتصال 8 واحد قوی تر بود). بررسی عملکرد پپتید در شرایط آزمایشگاهی نیز نشان داد که این پپتید در مقایسه با داروها اثر ضد ویروسی قوی تری دارد به صورتی که توانسته بود به طور کامل از تکثیر ویروس در سلول ها جلوگیری کند.

نتایج نهایی به دست آمده از این مطالعه، بیانگر این بود که پپتید نوترکیب مهندسی شده، خاصیت ضد ویروسی قوی دارد. هرچند که برای تایید این نتایج، نیاز به انجام مطالعات آزمایشگاهی تکمیلی  می باشد.