En in vitro-studie av antiviral effekt av cidofovirderivatet ODBG-CDV mot BK polyomavirus-replikasjon

Abstract

Bakgrunn: Polyomavirus BK (BKPyV) infiserer omtrent 80% av befolkningen tidlig i livet og etablerer en livslang infeksjon. Viruset forårsaker sjeldent sykdom, men kan ved nyretransplantasjon reaktiveres og forårsake polyomavirusassosiert nefropati (PyVAN) med betydelig risiko for grafttap. Ingen effektive antivirale medikamenter mot BKPyV-infeksjoner finnes i dag. Cidofovir (CDV) har sporadisk blitt forsøkt som behandling mot PyVAN. Denne oppgaven undersøker in vitro-effekten av et lipidderivat av CDV, 1-O-octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-cidofovir (ODBG-CDV) på BKPyV-infeksjon i primære humane nyreepitelceller (RPTEC).

Metode: RPTEC ble sådd ut og infisert med BKPyV, og to timer senere behandlet med ODBG-CDV i konsentrasjoner på 0,01 – 10 μM. 2, 3 og 4 dager post infeksjon (dpi) ble cellene høstet og undersøkt med kvantitativ polymerase kjedereaksjon (qPCR), immunfluorescensmikroskopi, konfokalmikroskopi og western blott. Vi undersøkte også effekten på celleviablitet på uinfisert RPTEC ved hjelp av ATP-kvantifisering 3 dpi og kontinuerlig impedansmåling i cellelaget med xCelligence.

Resultater: Sammenlignet med ubehandlet RPTEC, viser resultatene at 0,1 μM ODBG-CDV reduserer frigjøringen av nydannet BKPyV med cirka 90% 3 dpi, og at høyere konsentrasjoner har enda mer effektiv antiviral effekt. Undersøkelsene viser at det spesielt er det sene proteinuttrykket av agnoprotein og VP1 som reduseres, med mindre påvirkning av det tidlige proteinet LTag. Viabilitetsmålinger viser at 0,1 μM ODBG-CDV gir ca 10% reduksjon i metabolisme, men at proliferasjon påvirkes lite. Ved konsentrasjoner fra 0,5 μM har ODBG-CDV en betydelig cytostatisk effekt og 10 μM ODBG-CDV gir betydelig celledød i løpet av kort tid.

Fortolkning: ODBG-CDV har en antiviral effekt mot BKPyV som er mange ganger så potent som CDV, og ser ut til kunne være mer potent enn andre CDV-derivat som brincidofovir. Cytotoksisk effekt er betydelig, men lave doser på rundt 0,1 μM ser ut til å tolereres relativt bra. ODBG-CDV kan være en kandidat for videre forskning på antiviral behandling av PyVAN.