Screening for marine-derived inhibitors of Chikungunya virus replication

There is currently no vaccine or specific treatment available for diseases caused by alphaviruses. Marine organisms have attracted interest for the past decades as unexplored sources of new pharmaceuticals and marine-derived substances might provide novel new lead molecules also for antivirals. The aim of the study was to identify marine-derived replication inhibitors acting against Chikungunya virus. Chikungunya virus is an arthropod-borne virus that belongs to the Alphavirus genus and causes a disease characterized by febrile illness and persistent arthralgia. Several epidemic disease outbreaks have occurred in recent years. A sample library of 373 marine-derived extracts, isolated compounds and synthetic molecules was screened for antiviral activity by using a genetically modified mammalian cell line. The cell line expresses viral replication proteins together with fluorescent and luminescent proteins as detection markers. Secondary evaluation including determination of cytotoxicity and dose-response was performed for samples active in the primary screening phase. Based on the primary screening results, 32 samples (8.6% of the total screened library) were found active against Chikungunya virus replication. The active samples were extracts and isolated compounds; none were synthetic molecules. False positives were excluded based on secondary assay results and finally nine non-cytotoxic samples with dose-dependent inhibitory activity against Chikungunya virus replication were identified. The used screening method is a safe and suitable choice for preliminary identification of Chikungunya virus replication inhibitors. Assays taking use of infectious viruses or other virus types are nevertheless needed for future studies to get more detailed information on action of active samples. The identified samples with antiviral activity should additionally be further studied with regards to isolation of active components, sustainable collection or cultivation and possible synthetic production and optimization.I dagens läge finns det varken vaccin eller specifik behandling gentemot infektioner orsakade av alfavirus. Under de senaste årtiondena har havsorganismer väckt intresse som outforskade källor till nya läkemedel. Marina arter kan möjliggöra finnande av ledmolekyler också för nya antivirala medel. Syftet med denna undersökning var att identifiera replikationsinhibitorer med effekt mot Chikungunyavirus. Chikungunya, som tillhör släktet Alphavirus och sprids av myggor orsakar en sjukdom där symptomen är hög feber och ledvärk. Ett flertal epidemier av Chikungunya har brutit ut under senaste år. En samling på 373 marina prov inklusive extrakt, isolerade föreningar och syntetiska molekyler undersöktes för inhibitorisk aktivitet gentemot Chikungunyavirus. Undersökningen genomfördes med hjälp av en genetiskt modifierad däggdjurscellinje som producerar virala replikationsproteiner samt fluorescerande och luminiscerande markörproteiner. I sekundärstudier undersöktes toxisk effekt och förhållandet mellan dos och respons för prov som varit aktiva i den primära undersökningen. På basen av primärundersökningen identifierades 32 prov (8,6 % av den totala sållade mängden) med aktivitet mot Chikungunyavirusets replikation. Alla aktiva prov var ekstrakt eller isolerade föreningar, de syntetiska föreningarna visade sig vara inaktiva. Falska positiva resultat exkluderades på basen av sekundärstudiernas resultat och slutligen kunde nio ej-toxiska prov med doskorrelerad aktivitet identifieras. Metoden som användes i denna undersökning lämpar sig väl för preliminär sållning för att identifiera prov med effekt mot Chikungunyavirusets replikation. Fortsatta studier med bland annat infektiösa virus samt andra virustyper behövs trots detta för att få mer detaljerad information om provens och arternas antivirala inverkan. Proven bör dessutom undersökas med tanke på isolation av aktiva komponenter, hållbar samling eller odling av marina arter samt möjlig syntes och kemisk optimering av komponenterna