Extrakt från blåbär och svarta vinbär förhindrar infektion av mässling och herpesvirus i cellkulturer. Würzburg-forskare var mycket förvånade över detta.
Under lång tid har vissa växtextrakt och naturliga ämnen ansetts stärkaimmunförsvareller till och med främja läkning av olika sjukdomar. Dessa inkluderar även sjukdomar orsakade av virus.
Men hur kan sådana samband undersökas och lämpliga aktiva ingredienskandidater identifieras för ytterligare testning med så liten ansträngning som möjligt?
Forskare använder idag screeningmetoder som kan ge information om önskade eller oönskade effekter på biologiska celler "in vitro", dvs utanför en levande organism. Standardiserade cellkulturer används så att resultaten är jämförbara och reproducerbara.
En mängd olika virusinfektionssystem
Forskare vid Fraunhofer Translational Center for Regenerative Therapies vid Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC och vid Institutet för virologi och immunbiologi vid Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) har en mängd olika virusinfektionssystem till sitt förfogande. Celler infekteras med olika virus och det analyseras om vissa ämnen hämmar förökningen av virus.
Dessa tester kan standardiseras och kräver inga djurförsök. Detta gör att meningsfulla resultat snabbt kan erhållas. Samarbetet mellan de båda forskargrupperna har lett till utvecklingen av så kallade 3D-cellodlingsinfektionsmodeller, som möjliggör mycket patientnära infektionsstudier med olika virus.
Toxicitetsanalyser i första steget
Som en del av ett forskningssamarbete med forsknings- och utvecklingsinnovationsavdelningen vid Evonik Operations GmbH, genomfördes för närvarande analyser av den antivirala effekten av växtextrakt. Cellinjer utvecklade för studier av specifika virusinfektioner fungerade som bas.
"I det första steget genomförde vi toxicitetsanalyser av växtläkemedelskandidaterna för att avgöra om och i vilka koncentrationer substanserna tolereras av cellkulturerna", förklarar Dr Maria Steinke, projektledare vid Fraunhofer Translational Center for Regenerative Terapier. För de efterföljande testerna av effekt mot virus användes endast de substanser och koncentrationer som identifierats som cellkompatibla.
I studien användes herpes- och mässlingsvirus modifierade på det sättet att infekterade celler fluorescerar grönt. Ämnen som hämmade infektion av virus fick alltså färre celler att lysa grönt under UV-ljus. Antalet infekterade celler i kulturerna kunde således hanteras genom automatiserad räkning.
Antiviral effekt kom som en överraskning
I de antivirala experimenten tillsattes nio aktiva substanskandidater till cellsystemen och effekten på infektionsprocessen undersöktes. Data som samlats in visar att en blandning av extrakt av svarta vinbär och blåbär med hög antocyaninhalt (Healthberry 865) och motsvarande individuella extrakt har in vitro antivirala egenskaper mot mässling och herpesvirus.
"Tillsammans med Prof. Dr. Bodems team har vi redan genomfört sådana effekttester för många företag, men väldigt ofta kan de effekter man faktiskt hoppats på knappast påvisa, eller inte alls. Det är därför den påvisbara antivirala effekten av substanserna i denna studie kom nästan som en överraskning för oss", rapporterar Dr Steinke.
Båda forskargrupperna lyckades också identifiera de aktiva antivirala komponenterna i extrakten. Detta är också ett viktigt steg för utveckling av aktiva ingredienser. Data visar också att de naturliga substanserna kan komplettera konventionella antivirala terapier.
Mässlingvirus hämmades, men inte mässlingsvaccinviruset
"Sammantaget har vår studie visat mycket intressanta resultat om effektiviteten av växtextrakt på virus in vitro", säger Prof. Dr. Jochen Bodem. "Detta beror på att vissa av de studerade substanserna hämmar mässlingsvirusinfektion, men inte mässlingsvaccinviruset som används för vaccination. Därmed skulle vaccination vara möjligt utöver förebyggande behandling, om det skulle vara möjligt att utveckla ett terapeutiskt medel baserat på växtbeståndsdelarna. . Genom att identifiera de aktiva ingredienserna i extrakten har vi lyckats ta ett första steg i denna riktning."
Samarbetet mellan Jochen Bodems och Maria Steinkes forskargrupper har därmed också lagt en grund för användningen av patientnära, cellbaserade 3D-modeller.
Hur som helst ger resultaten som publicerats i den aktuella studien om växtingrediensers effekt mot humana patogena virusstammar anledning att lita på att in vitro-testmetoder kan användas för att identifiera nya användningsområden för redan godkända aktiva ingredienser snabbare än tidigare . I framtiden kan växtextrakt och aktiva ingredienser ensamma eller i kombination med etablerade läkemedel öppna upp för nya alternativ inom antivirala terapier.
