Assorbimento cellulare e attivazione metabolica

Quando l'iniezione di GS-441524 viene inserita sotto la pelle di un gatto affetto da FIP, entra rapidamente nel sistema e si diffonde a tutte le parti del corpo. Il composto è molto efficace nell’entrare nelle cellule e nell’attraversare le membrane cellulari, dove il coronavirus felino le ha già infettate. GS-441524 viene trasformato nella sua forma di metabolita attivo trifosfato dagli enzimi una volta entrato nella cellula. Le chinasi cellulari prendono parte in tre fasi a questo processo di fosforilazione, che trasforma la molecola originale in una struttura che assomiglia ai nucleotidi naturali.

La forma trifosfato attivata è lo strumento più importante per fermare la replicazione dei virus. L'adenosina trifosfato (ATP), che è uno degli elementi costitutivi naturali utilizzati dai virus RNA per produrre il loro materiale genetico, è molto simile a questo metabolita. Il composto attivato può ingannare il meccanismo di replicazione virale perché le sue strutture sono simili. Ciò lo rende un buon candidato per la sintesi dell’RNA virale.

Inibizione competitiva della polimerasi virale

I coronavirus felini richiedono la RNA polimerasi RNA-dipendente per replicare il loro DNA.

la sua macchina molecolare legge il modello di RNA virale e unisce i nucleotidi nella sequenza appropriata per formare nuovi filamenti di RNA. La forma trifosfato dell'iniezione compete con l'adenosina trifosfato endogeno per i punti di legame su questo enzima.

A causa della sua struttura simile all'ATP-, l'enzima RdRP aggiunge il nucleotide alterato alla catena dell'RNA in espansione. Questa aggiunta ha effetti virali terribili. La struttura modificata è priva di gruppi chimici essenziali per l'allungamento della catena, determinando un vicolo cieco molecolare.

Il processo di sintesi termina prima che la polimerasi possa aggiungere il nucleotide successivo dopo aver aggiunto il metabolita GS-441524.

L'inibizione competitiva funziona bene perché utilizza il meccanismo di replicazione del virus contro se stesso. Il coronavirus non è in grado di identificare la proteina utile dai suoi obiettivi naturali fino a quando non viene integrata, troppo tardi per invertire il danno. Ogni catena di RNA terminata simboleggia un tentativo di replicazione fallito, che spazza via costantemente le popolazioni virali nelle cellule infette.

Terminazione della catena e particelle virali incomplete

Quando la produzione di RNA si interrompe troppo presto, ciò influisce sulla replicazione del virus in una reazione a catena. I filamenti di RNA che non sono completi non possono produrre proteine ​​virali che funzionino o fungano da modelli per ulteriori replicazioni. Poiché l'iniezione di GS-441524 continua a bloccare la sintesi dell'RNA, il numero di genomi virali che non funzionano correttamente cresce molto rapidamente all'interno delle cellule infette.

Affinché il coronavirus possa produrre particelle virali infettive, ha bisogno di RNA genomico che sia intero e non danneggiato. Deve esserci un genoma-intero all'interno di ciascun virione affinché possa infettare nuove cellule ospiti.

Quando i metaboliti GS-441524 causano l'interruzione troppo presto della sintesi di RNA, le molecole di RNA accorciate che vengono prodotte non hanno tutte le informazioni genetiche di cui hanno bisogno. Questi genomi incompleti non possono dire alla cellula come produrre tutte le proteine ​​virali di cui ha bisogno, quindi qualsiasi particella che li contenga non può infettarne altre.

I ricercatori hanno dimostrato che le cellule trattate producono molte meno particelle virali infettive rispetto ai controlli non trattati. Man mano che il trattamento va avanti, la carica virale nei gatti malati diminuisce gradualmente man mano che si accumulano particelle difettose e la produzione efficace del virus rallenta. Questo arresto della replicazione del DNA è direttamente collegato al miglioramento dei pazienti con FIP. Questo arresto della replicazione del DNA è direttamente collegato al miglioramento dei pazienti con FIP.

Inibizione dell'attività della RNA polimerasi virale

I metaboliti GS-441524 influenzano l'attività complessiva della RNA polimerasi virale in modi diversi dalle catene terminali. Gli studi che esaminano il funzionamento degli enzimi mostrano che il nucleotide modificato non solo termina le singole catene di RNA, ma rende anche l’enzima polimerasi meno efficace. Questo processo in due parti rende l’azione antivirale più forte del semplice blocco della concorrenza.

Quando la polimerasi incontra il substrato modificato, può cambiare forma, il che potrebbe renderla meno efficace nel catalizzare anche prima che la catena finisca.

In questo caso,Iniezione GS-441524influenza più cicli di replicazione contemporaneamente, sia producendo molecole di RNA difettose sia rallentando la capacità dell'enzima di produrre RNA a velocità normali.

Test biochimici mostrano che in alcune situazioni l’affinità di legame tra il trifosfato GS-441524 e l’RdRP virale è superiore a quella dei substrati naturali.

Questo legame preferito sposta l’equilibrio competitivo ancora di più a favore dell’intervento terapeutico, rendendo ancora più forte l’effetto del composto sull’arresto della replicazione virale.

Riduzione della carica virale nelle cellule bersaglio

Quando i macrofagi vengono attaccati dal coronavirus felino, di solito hanno molte copie del virus. Queste cellule immunitarie si muovono nel corpo e trasportano il virus in diversi organi e tessuti senza volerlo. Quando l’iniezione GS-441524 interrompe la sintesi dell’RNA in questi macrofagi infetti, la produzione di virus diminuisce enormemente.

Entro pochi giorni dall’inizio del trattamento, il composto terapeutico riduce notevolmente la quantità di RNA virale all’interno delle cellule.

Misurazioni quantitative del materiale genetico virale mostrano che le infezioni trattate ne contengono molto meno rispetto alle infezioni non trattate. Questa diminuzione ha un effetto diretto sul numero di particelle infettive emesse da ciascuna cellula infetta.

Meno particelle virali significano che le cellule vicine hanno meno probabilità di essere infettate e che il virus ha meno probabilità di diffondersi in tutto il corpo. I calcoli alla base del modo in cui i virus attaccano le cellule mostrano che anche piccole gocce nel numero di particelle prodotte dalle cellule colpite possono rallentare notevolmente la diffusione della malattia all’interno dell’ospite.

Questa idea è ciò che rende l'iniezione GS-441524 così efficace nel controllare la progressione della FIP.

Prevenzione di nuovi cicli di infezione

Ogni parte di un virus infettivo rilasciato da una cellula infetta potrebbe causare nuove infezioni. Il coronavirus felino deve continuare a infettare nuove cellule per rimanere in vita e diffondersi all’interno del suo ospite. Arrestando la produzione di particelle infette, l'iniezione GS-441524 interrompe questo ciclo di infezione che continua a ripetersi ancora e ancora. Il composto rimane a lungo nel sangue perché viene iniettato ogni giorno durante il trattamento.

Ciò mantiene costante la pressione antivirale. Il virus non può creare nuovi siti di moltiplicazione a causa di questa inibizione di lunga-duratura e il sistema immunitario si sta lentamente liberando dei casi attuali. Le linee guida cliniche di solito dicono che il trattamento dovrebbe durare 12 settimane per eliminare tutti i virus e fermare le ricadute.