ETD

• antivirali
• antivirals
• endonuclease
• endonucleasi
• influenza
• pandemics
• pandemie
• virus

Il virus dell’influenza appartiene alla famiglia degli Orthomyxoviridae. Esistono 4 diversi tipi di influenza: A, B, C e D. I virus di tipo A e B sono responsabili delle influenze stagionali; i virus di tipo C determinano sintomi lievi e non generano epidemie; quelli di tipo D colpiscono principalmente i bovini e non sono noti per infettare gli esseri umani.
Il virus di tipo A, con pericapside e genoma costituito da un singolo filamento di RNA a polarità negativa, è noto per causare pandemie influenzali umane e animali, anche grazie all’elevato tasso di mutazione che permette di sfuggire all’immunità acquisita.
Nell’ottica della prontezza di risposta in caso di pandemia, tale lavoro si pone l’obiettivo di individuare nuove molecole ad attività antivirale, con particolare attenzione verso i ceppi maggiormamente patogeni: H1N1, H5N1 e H7N9. Il target preso di mira è l’endonucleasi virale, situata nell’estremità N-terminale della polimerasi acida. La presenza nel sito catalitico di due metalli (generalmente manganese o magnesio) è fondamentale per l’attività. Di conseguenza, molecole capaci di chelare i metalli inibiscono il ciclo vitale virale.
Le strutture tridimensionali delle endonucleasi scaricate dal Protein Data Bank (H1N1 PDB ID: 4avg, H5N1 PDB ID: 4e5h, H7N9 PDB ID: 8bek) sono state utilizzate per lo screening di due database: uno contenente farmaci approvati e sperimentali (10249 molecole) e l’altro contenente sostanze naturali (42093 molecole). Le molecole più promettenti sono state valutate con simulazioni di dinamica molecolare in solvente esplicito della durata di 100 ns.
Da questo processo sono state selezionate 7 molecole candidate, il cui binding è stato descritto approfonditamente.
Tali molecole rappresentano potenziali inibitori dell’endonucleasi virale e costituiscono una base preliminare per futuri studi sperimentali volti alla validazione della loro potenziale attività antivirale.

Influenza virus belongs to the Orthomyxoviridae family. There are four different types of flu viruses: A, B, C, and D. Type A and B viruses are responsible for seasonal flu; type C viruses cause mild symptoms and do not generate epidemics; type D viruses primarily infect cattle and are not known to infect humans. Type A virus, with an envelope and a negative single-stranded RNA genome, is known to cause human and animal pandemics, thanks also to its high mutation rate that allows it to evade acquired immunity.
With a view to pandemic preparedness, this work aims to identify new molecules with antiviral activity, with particular attention to highly pathogenic strains: H1N1, H5N1, and H7N9. The selected target is the viral endonuclease, located at the N-terminal site of the acidic polymerase. The presence of two metals in the catalytic site (generally manganese or magnesium) is essential for its activity. As a consequence, molecules capable of chelating these metals can inhibit the viral life cycle.
The three-dimensional structures of the endonuclease downloaded from the Protein Data Bank (H1N1 PDB ID: 4avg, H5N1 PDB ID: 4e5h, H7N9 PDB ID: 8bek) were used for the screening of two databases: one containing approved and experimental drugs (10,249 molecules), and the other containing natural substances (42,093 molecules). The most promising molecules were evaluated through molecular dynamics simulations in explicit solvent lasting 100 ns.
From this process, seven molecules were selected, and their binding was described in detail.
These molecules represent potential inhibitors of the viral endonuclease and constitute a preliminary basis for future experimental studies aimed at validating their potential antiviral activity.