Molekulární mechanismy rezistence viru klíšťové encefalitidy na nukleosidová antivirotika

Bc. Marie Uhlířová

Master's thesis

Molecular mechanisms of tick-borne encephalitis virus resistance to nucleoside antiviral drugs

Abstract:

Tato diplomová práce se věnuje problematice vzniku rezistence na nukleosidová analoga u viru klíšťové encefalitidy. Zmíněný virus způsobuje závažné onemocnění mozku, které v extrémních případech zanechává doživotní následky v podobě paréz končetin nebo končí smrtí postiženého. V současné době však neexistuje specifický lék, který by působil přímo proti viru klíšťové encefalitidy, a proto je snaha takovou látku nalézt. Z dřívějších studií u jiných RNA virů vyplývá, že potenciálními kandidáty jsou nukleosidová analoga, chemické napodobeniny přirozených nukleosidů, které mohou inhibovat virovou replikaci. Nicméně specifická léčba působící selekční tlak může podmínit vznik mutací ve virovém genomu, které způsobí rezistenci k danému léčivu. Cílem této diplomové práce bylo popsat vznik rezistence u viru klíšťové encefalitidy vyvolaný působením selekčního tlaku látky BCX4430 (Galidesivir). Výsledky objasnily, že podkladem virové rezistence je mutace E460D lokalizovaná v aktivním místě virové polymerázy a že její přítomnost ovlivňuje jen omezeně replikační fitness viru v buněčné kultuře. Zároveň nebyla pozorována zkřížená rezistence k dalším strukturně odlišným nukleosidovým analogům. Pochopení vzniku rezistence přináší i hlubší poznání mechanismu účinku látky BCX4430, které je důležité pro jeho možné použití jako antivirotika proti klíšťové encefalitidě i jiným RNA virům.

Abstract:

In this thesis, we studied the issue of tick-borne encephalitis virus drug-resistance to nucleoside analogues. The mentioned virus causes a serious brain disease which can in extreme cases lead to lifelong sequelae or end with the death of the patient. Currently, no specific drug for treatment tick-borne encephalitis exists and therefore there is an effort to find one. Previous scientific studies have shown nucleoside analogues as the potential candidates for this task. However, targeted therapy serves as a selective pressure and can support the emergence of mutations in the viral genome leading to drug-resistance. The subject of this thesis was to describe the tick-borne encephalitis virus drug-resistance to chemical substance BCX4430 (Galidesivir). Our results demonstrated the drug-resistance is caused by a mutation E460D in the active site of a viral polymerase influencing a viral fitness in cell culture insignificantly. At the same time, we observed no cross-resistance to structurally different antiviral nucleoside analogues. Understanding the molecular basis of drug-resistance also brings us a deeper knowledge of BCX4430 antiviral mechanism. Gained insight is essential to future use of this substance as an antiviral drug for treatment of tick-borne encephalitis or diseases caused by other RNA viruses.

Keywords

virus klíšťové encefalitidy, nukleosidová analoga, BCX4430, rezistence, mutace, tick-borne encephalitis virus, nucleoside analogues, drug-resistance, mutation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2019
• Supervisor: Mgr. Luděk Eyer, Ph.D.
• Reader: Mgr. Ivana Mašlaňová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Medical Genetics and Molecular Diagnostics