Na stronach czasopisma "ACS Omega" opublikowany został artykuł pt. "Poly(ethylene glycol)-block-poly(sodium 4-styrenesulfonate) Copolymers as Efficient Zika Virus Inhibitors: In Vitro Studies", który jest owocem prac prowadzonych przez zespoły badawcze prof. Krzysztofa Pyrcia z Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ oraz prof. Marii Nowakowskiej z Wydziału Chemii UJ.
W publikacji autorzy pokazali, że otrzymane przez nich PEGylowane syntetyczne polimery hamują namnażanie się flawiwirusów (w tym przypadku wirusa Zika) w komórkach ludzkich poprzez inaktywację zakaźnych wirionów. Praca jest częścią większej serii publikacji będących wynikiem interdyscyplinarnej współpracy, która trwa już od ponad 10 lat i zaowocowała kilkunastoma pracami naukowymi i wieloma patentami.
Jedną z cech wyróżniających polimery jest ich multiwalentność. Jest ona możliwa do osiągnięcia dzięki powtarzalnemu charakterowi jednostek strukturalnych budujących makrocząsteczkę polimeru i umożliwia wykorzystanie stosunkowo słabych oddziaływań odpowiednio dobranych, pojedynczych grup aktywnych z białkami wirusowymi. Efekt ten można zilustrować sposobem działania zamka błyskawicznego. Wiele współpracujących ze sobą niewielkich elementów pozwala na uzyskanie bardzo silnego efektu końcowego.
Polimery pochodzenia naturalnego są stosunkowo słabo zdefiniowane i chociaż ich właściwości opisano już kilkadziesiąt lat temu, tylko kilka z nich zostało dopuszczonych do zastosowań klinicznych. Rozwój syntezy chemicznej pozwolił jednak na opracowanie lepiej zdefiniowanych, syntetycznych polimerów, które umożliwiają uzyskiwanie bardziej powtarzalnych wyników, jednocześnie zwiększając zarówno skuteczność, jak i bezpieczeństwo. Syntetyczny charakter tych związków pozwala na optymalizację ich właściwości, poprzez zmianę rodzaju i gęstości ładunku na ich powierzchni, wprowadzanie pożądanych grup funkcyjnych, czy optymalizację masy cząsteczkowej. Pewnym ograniczeniem w biomedycznych zastosowaniach polimerów jest także ich oddziaływanie z białkami i komórkami ludzkimi, co może być przyczyną toksyczności. W opublikowanej pracy autorzy pokazali, że możliwa jest PEGylacja polimerów "funkcyjnych" i stworzenie makrocząsteczki składającej się z dwóch bloków polimerowych: bloku jonowego i niejonowego poli(glikolu etylenowego) (PEG). Blok jonowy jest inhibitorem wirusowym zaś blok PEG pełni swego rodzaju funkcję ochronną, ograniczając niepożądane oddziaływanie makrocząsteczek z białkami oraz komórkami, przez co zwiększa szanse na terapeutyczne wykorzystanie tych polimerów w walce z flawiwirusami.
tekst: prof. Krzysztof Pyrć
Artykuł jest dostępny na stronie pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.2c07610.
