In vitro лабораторные тесты показали, что полиэфирные ионофоры, в частности антибиотик X-206, являются мощными ингибиторами SARS-CoV-2 . Однако, поскольку их безопасность для использования человеком неизвестна, необходимо провести дополнительные испытания, чтобы определить их потенциал для использования в качестве противовирусных препаратов от COVID-19.

Одной из усилий по борьбе с продолжающимся коронавирусным заболеванием 2019 (COVID-19), пандемией, вызванной тяжелым острым респираторным синдромом, коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), является перепрофилирование уже используемых лекарств.

Полиэфирные ионофоры – это семейство натуральных продуктов, используемых в качестве антибиотиков. Часто используемые у животных, они могут подавлять грамположительные бактерии, в том числе устойчивые к лекарствам штаммы. Также было замечено, что они обладают противовирусной активностью против РНК и ДНК-вирусов, таких как грипп, ВИЧ и Зика. Исследования показали, что ионофоры салиномицин и монензин могут подавлять ближневосточный респираторный синдром (БВРС-КоВ), патоген коронавируса, тесно связанный с SARS-CoV-2. Хотя точный механизм противовирусной активности ионофоров неизвестен, вполне вероятно, что они мешают циклу репликации вируса.

Полиэфирные ионофоры ингибируют SARS-CoV-2

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Antiviral Research исследователи из Орхусского университета, Дания, сообщают о своих испытаниях различных полиэфирных ионофоров для ингибирования SARS-CoV-2 in vitro .

Команда протестировала 11 природных полиэфирных ионофоров и один синтетический аналог, чтобы определить, были ли in vitro изменения в клетках Vero E6, которые сверхэкспрессируют сериновую протеазу человека TMPRSS2, которая способствует проникновению вируса, инфицированы SARS-CoV-2 вирус можно спасти. Вирусная инфекция вызывает появление высоко флуоресцентных клеток, что позволило авторам визуализировать и количественно оценить изменения. В качестве контроля для своего теста команда использовала ремдесивир и гидроксихлорохин (HCQ) – два противовирусных препарата, которые недавно были перепрофилированы для лечения тяжелой формы COVID-19 с переменным успехом.

После заражения клеток Vero E6 SARS-CoV-2 команда добавила различные ионофоры и оставила их на 72 часа. Репликацию вируса тестировали с помощью анализа SARS-CoV-2 TCID50%, а для тестирования клеток после лизиса использовали вестерн-блоттинг.

Авторы обнаружили, что все 11 ионофоров показали некоторое подавление вируса, хотя и с разной активностью. Некоторые соединения, включая наразин, салиномицин и нанчангмицин, обладают более чем 100-кратной селективностью к SARS-CoV-2. Другие соединения, нигерицин, инданомицин, монензин и лазалоцид, показали селективность примерно в 50–100 раз. Иономицин и кальцимицин Ca-ионофоров показали низкую селективность, 5- и 18-кратную соответственно.

Напротив, синтетический ионофор HL-201 не был селективным и не ингибировал репликацию вируса. Ремдесивир показал противовирусную активность и селективность более чем 67-кратную, но HCQ не продемонстрировал никакого противовирусного эффекта.

Соединения мадурамицин и X-206 показали высокую селективность, 313- и 586-кратную селективность и высокую эффективность. Используя qRT-PCR для тестирования вирусной РНК и образования спайкового белка SARS-CoV-2, авторы обнаружили, что X-206 значительно ингибирует репликацию вируса даже при низкой концентрации 760 пМ. Стандартный анализ зубного налета показал, что X-206 значительно снижает высвобождение вирусных частиц. Кроме того, X-206 также ингибировал репликацию вируса в клетках легких человека.

Чтобы понять потенциальное применение против COVID-19, необходимы дополнительные тесты

Катионные амфифилы, такие как HCQ, увеличивают pH лизосом клеток и нарушают процессы аутофагии, что отчасти может быть механизмом, с помощью которого они ингибируют репликацию вируса in vitro . Известно также, что полиэфирные ионофоры накапливаются в лизосомах, влияют на аутофагию и могут изменять лизосомный pH. Таким образом, вполне вероятно, что полиэфирные ионофоры и катионные амфифилы обладают схожими механизмами ингибирования вирусов.

Хотя HCQ не эффективен в Vero-E6, экспрессирующем TMPRSS2, он эффективно ингибирует репликацию вируса в клетках Vero E6 дикого типа. Однако активность X-206 не зависела от экспрессии TMPRSS2, что свидетельствует о другом механизме ингибирования по сравнению с HCQ.

Авторы использовали морфологическое профилирование неинфицированного Vero-E6, экспрессирующего TMPRSS2, чтобы понять механизм. Они обнаружили, что профили биоактивности HCQ и бафиломицина, природного продукта с противовирусной активностью, сильно коррелированы, что указывает на аналогичный механизм, вероятно, лизосомное снижение кислотности.

Напротив, профили биоактивности полиэфирных ионофоров отличаются от HCQ и бафиломицина, но похожи друг на друга. Это свидетельствует о том, что противовирусный эффект ионофоров отличается от действия катионных амфифилов. Биоактивные концентрации в анализе были приблизительно аналогичны их противовирусным концентрациям.

Группа далее проанализировала, как противовирусная активность X-206 менялась в зависимости от времени добавления соединения после вирусной инфекции, вплоть до 8 часов после заражения. Они обнаружили, что концентрация X-206 в 12 нМ эффективно снижает вирусную инфекцию через 0,5 и 2 часа после заражения, включая 2-кратное логарифмическое уменьшение количества вируса в супернатанте.

Безопасность и токсичность полиэфирных ионофоров для человека в настоящее время неизвестны. Было показано, что X-206 обладает некоторой токсичностью для животных, но некоторые соединения производятся в промышленных масштабах и используются в сельском хозяйстве.

Таким образом, эти результаты требуют дальнейшего изучения, чтобы прояснить как противовирусный механизм, с помощью которого полиэфирные ионофоры подавляют репликацию вирусов, так и их безопасность при использовании против COVID-19 у людей.