Two pandemics over the first two decades of the 21 st century have shown that viruses with epidemic and pandemic potentials constitute a major threat to human health due to the lack of effective antivirals. Developing new antivirals and treatment strategies is also as important as vaccines play a crucial role in the first line of preventing viral infections. Using base analogues that directly target viruses and understanding their action mechanisms can present essential alternative treatment strategies to combat viral diseases. The current study investigated the effects of a base analogue on herpes simplex virus type-1 (HSV-1) replication in a cell culture system using the pyrimidine analogue 5-fluorouracil (FU). After that, the full-length UL-23 gene encoding thymidine kinase (TK) of HSV-1 was sequenced to detect induced mutations. The results showed a diminishing viral titre and viral load at 2 logs and 663 times, respectively, at the end of 10 consecutive passages with 5-FU. Furthermore, two mutations substitute amino acids in the non-conserved region of the TK gene, which confers drug resistance, were also identified. The current research is a feasibility study to investigate the antiviral effects of 5-FU on DNA viruses and has reinforced the fact that 5-FU can have an antiviral effect on HSV-1. However, drug resistance for viruses should not be underestimated.
RezumatPandemiile din primele decenii ale secolului XXI au arătat că virusurile cu potențial epidemic și pandemic constituie o amenințare majoră pentru sănătatea umană din cauza lipsei de medicamente antivirale eficiente. Dezvoltarea de noi antivirale și de noi strategii de tratament este la fel de importantă ca și vaccinurile care joacă un rol important în prima linie de prevenție a infecțiilor virale. Utilizarea analogilor de baze care țintesc direct virusurile și înțelegerea mecanismelor de acțiune ale acestora pot reprezenta strategii de tratament alternative esențiale pentru combaterea bolilor virale. Studiul de față a investigat efectele unui analog de bază asupra replicării virusului herpes simplex de tip 1 (HSV-1) într-un sistem de cultură celular, și anume analogul pirimidinic 5-fluorouracil (FU). Ulterior, a fost secvențiată gena UL-23 de lungime completă care codifică timidin kinaza (TK) a HSV-1 pentru a detecta mutațiile induse. Rezultatele au arătat o scădere a titrului viral și a încărcăturii virale de 2 log și, respectiv, de 663 de ori, la sfârșitul a 10 treceri consecutive cu 5-FU. În plus, au fost identificate și două mutații care înlocuiesc aminoacizii din regiunea neconservată a genei TK, ce conferă rezistență la medicamente.