Identification of compounds inhibiting cap binding in influenza A polymerase

Abstract

The influenza A virus represents a significant global health threat due to its efficient transmission and the high variability of its genome, which underlies recurrent annual epidemics and, occasionally, pandemics. This disease has not only major clinical impact but also constitutes serious public health concerns. Although prophylactic vaccination is available, options for targeted antiviral therapy remain limited, underscoring the urgent need for novel and effective antiviral agents. VX-787 emerged as a promising candidate, functioning as a specific inhibitor of the five- prime cap-binding activity of the PB2 subunit of the influenza virus RNA-dependent RNA polymerase. This interaction is essential for the cap-snatching mechanism, a key step in viral genome transcription. Despite demonstrating the potent antiviral activity of VX-787, resistance- associated mutations in PB2 emerged during preclinical and clinical evaluation. Clinical trials were discontinued, as VX-787 did not demonstrate a definitive therapeutic advantage over the current standard of care. The aim of this work was to elucidate the molecular mechanisms of VX-787 resistance in selected PB2 mutants and to develop reliable screening methods for identifying new inhibitors of PB2 - five-prime cap interaction. Our results indicate that...

Virus chřipky A představuje významné celosvětové zdravotní riziko, neboť je schopen efektivního přenosu a díky vysoké variabilitě svého genomu vyvolává každoroční epidemie a příležitostně i pandemie. Toto onemocnění má nejen klinický dopad, ale je také závažné z hlediska veřejného zdraví. V současné době je k dispozici profylaxe formou vakcinace, ale možnosti cílené antivirové léčby zůstávají omezené, což podtrhuje nezbytnost hledání nových účinných antivirotik. Jedním z perspektivních kandidátů byla molekula VX-787, specifický inhibitor vazby 7-methylguanosinové čepičky na PB2 podjednotku RNA-dependentní RNA polymerasy viru chřipky. Tato vazba je nezbytná pro cap-snatching, klíčový krok v transkripci virového genomu. Přestože VX-787 vykazoval vysokou antivirovou aktivitu, v průběhu preklinického a klinického testování se objevily mutace v PB2 vedoucí k rozvoji rezistence. Klinické studie byly ukončeny, jelikož nebyl prokázán jednoznačný přínos oproti stávající dostupné terapii. Cílem této práce bylo objasnit mechanismus vzniku rezistence vůči VX-787 u vybraných mutací PB2 a vyvinout spolehlivé screeningové metody umožňující identifikaci nových inhibitorů interakce PB2 s čepičkou. Studie ukázala, že rezistence k VX-787 u vybraných mutací není primárně důsledkem výrazných strukturních změn, ale...