RNA virüslerini hedef alan antiviral ilaçların başka amaçlarla kullanılması: İnsan metapnömovirüsünün füzyon proteini üzerine bir incelemeMerve Aras1, Ozlem Tonguc Yayintas21Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Biyoinformatik ve Sistem Biyolojisi Programı, Çanakkale, Türkiye
2Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı, Çanakkale, Türkiye
Amaç: İnsan metapnömovirüsü (HMPV), özellikle bebekler, yaşlı bireyler ve immün yetmezliği bulunan hastalarda ciddi alt solunum yolu enfeksiyonlarına neden olan klinik açıdan önemli bir solunum patojenidir. Küresel hastalık yüküne ve yaygın dolaşımına rağmen, günümüzde HMPV’ye özgü onaylanmış bir antiviral tedavi bulunmamaktadır. Bu önemli klinik boşluk, hızla uygulanabilir terapötik stratejilerin belirlenmesini gerekli kılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, onaylı antiviral ilaçların mevcut güvenlilik ve farmakokinetik profillerinden yararlanarak, yapı temelli ilaç yeniden konumlandırma yaklaşımıyla HMPV füzyon (F) proteinini hedefleyen potansiyel inhibitörlerin belirlenmesidir.
Yöntemler: HMPV F proteini ile etkileşime girmesi öngörülen 13 antiviral ajan, DrugBank veri tabanından seçilmiştir. Tüm bileşikler için kapsamlı in silico moleküler docking analizleri gerçekleştirilmiş; Ribavirin pozitif kontrol ve referans bileşik olarak kullanılmıştır. Ribavirin için hesaplanan bağlanma enerjisi (−6.2 kcal/mol), aday bileşiklerin göreceli performanslarının karşılaştırılmasında eşik değer olarak kabul edilmiştir.
Bulgular: Moleküler docking analizleri sonucunda Ledipasvir, Velpatasvir, Paritaprevir, Elbasvir, Pibrentasvir, Glecaprevir, Voxilaprevir, Ombitasvir, Grazoprevir, Dasabuvir ve Sofosbuvir’in HMPV F proteinine Ribavirin’e kıyasla anlamlı derecede daha yüksek bağlanma afinitesi sergilediği belirlenmiştir. Bu bulgular, hepatit C virüsüne yönelik geliştirilen onaylı antiviral ajanların HMPV füzyon mekanizması ile beklenmedik ancak mekanistik açıdan anlamlı etkileşim potansiyeline sahip olduğunu göstermekte ve yeni bir terapötik yaklaşımın mümkün olabileceğine işaret etmektedir.
Sonuç: Bu çalışma, klinikte onaylanmış antiviral ilaçların yeniden konumlandırılmasının HMPV’ye özgü etkili tedavilerin geliştirilmesini hızlandırabilecek güçlü bir strateji olduğunu ortaya koymaktadır. HMPV F proteini gibi yüksek derecede korunmuş ve fonksiyonel açıdan kritik bir hedefi baskılayan aday bileşikler, translasyonel açıdan önemli bir potansiyel sunmakta olup deneysel doğrulama ve preklinik çalışmalar için öncelikli olarak değerlendirilmelidir. Elde edilen bulgular, solunum yolu viral enfeksiyonlarında mevcut önemli bir tedavi boşluğunun doldurulmasına katkı sağlayarak, ilaç yeniden konumlandırma yaklaşımının zaman ve maliyet açısından etkin bir çözüm olduğunu desteklemektedir. Anahtar Kelimeler: Antiviral ilaçlar, ilaçların yeni kullanım alanları, insan metapnömovirüsü, moleküler kenetlenme
Repurposing antiviral drugs targeting RNA viruses: A focus on the fusion protein of human metapneumovirusMerve Aras1, Ozlem Tonguc Yayintas21School of Graduate Studies Canakkale Onsekiz Mart University, Programme of Bioinformatics and Systems Biology, Canakkale, Turkiye
2Department of Medical Biology, Canakkale Onsekiz Mart University Faculty of Medicine, Canakkale, Turkiye
OBJECTIVE: Human metapneumovirus (HMPV) is a clinically important respiratory pathogen causing severe lower respiratory tract infections, particularly in infants, elderly individuals, and immunocompromised patients. Despite its substantial disease burden and global circulation, no HMPV-specific antiviral therapy has been approved to date. This unmet clinical need underscores the importance of identifying rapidly translatable therapeutic strategies. The present study aimed to identify potential inhibitors of the HMPV fusion (F) protein through a structure-based drug repurposing approach, leveraging the advantages of existing safety and pharmacokinetic profiles of approved antivirals.
METHODS: Thirteen antiviral agents predicted to interact with the HMPV F protein were selected from the DrugBank database. Comprehensive in silico molecular docking analyses were conducted to evaluate ligand–protein interactions, with Ribavirin used as a reference compound and positive control. Binding affinity values were quantitatively compared, using the Ribavirin binding energy (−6.2 kcal/mol) as a benchmark for relative performance.
RESULTS: The docking analyses revealed that multiple approved antiviral agents—namely Ledipasvir, Velpatasvir, Paritaprevir, Elbasvir, Pibrentasvir, Glecaprevir, Voxilaprevir, Ombitasvir, Grazoprevir, Dasabuvir, and Sofosbuvir—exhibited significantly higher binding affinities to the HMPV F protein than Ribavirin. These findings highlight the unexpected and mechanistically relevant interaction potential of hepatitis C virus–targeting antivirals with the HMPV fusion machinery, suggesting a novel avenue for therapeutic intervention.
CONCLUSION: This study provides compelling in silico evidence that drug repurposing of clinically approved antiviral agents may accelerate the development of effective HMPV-specific therapies. By targeting the highly conserved and functionally critical HMPV F protein, the identified candidate compounds offer strong translational potential and justify prioritization for experimental validation and preclinical investigation. Collectively, these results contribute to filling a critical therapeutic gap and support drug repurposing as a viable and time-efficient strategy to address emerging and neglected viral respiratory infections. [NCI-2025-11-10] Keywords: Antiviral drugs, drug repurposing, human metapneumovirus, molecular docking
Sorumlu Yazar: Ozlem Tonguc Yayintas
|
|
Yazdır
Alıntıyı İndir
RIS
E-Postala
Paylaş
PubMed