Несмотря на то, что глобальное число погибших от пандемии COVID-19 превышает 1,5 миллиона без признаков быстрого спада, исследователи ищут эффективные противовирусные препараты, как терапевтические, так и профилактические, среди старых лекарств, а также разрабатывают новые соединения. Многие из них демонстрируют многообещающую безопасность и эффективность против вируса.

В новой статье, недавно появившейся на сервере препринтов bioRxiv * в декабре 2020 года, сообщается о мощной активности соединения под названием MEDS433 против этого вируса.

<img alt=" Противовирусная активность MEDS433 в репликации SARS-CoV-2 "height =" 995 "src =" https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2020/12/Capturefffg .jpg "title =" Противовирусная активность MEDS433 в отношении репликации SARS-CoV-2 "width =" 1693 "/>

Противовирусная активность MEDS433 в отношении репликации SARS-CoV-2. Изображение предоставлено: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.06.412759v1.full.pdf[19459005provided[19459016provided

)

Маленькие молекулы нацелены на факторы-хозяева

Небольшие молекулы, нацеленные на различные факторы хозяина, которые необходимы для репликации вируса, исследуются в качестве привлекательной альтернативы более прямым противовирусным препаратам, которые ингибируют вирусные ферменты. Это связано с тем, что вероятность ускользания мутаций, оказывающих положительное давление отбора на вирус, в первом сценарии мала, что позволяет этим лекарствам сохранять свою эффективность в течение более длительного периода.

Среди кандидатов в малые молекулы одна возможность для эффективного противовирусного препарата включает ингибиторы синтеза РНК. Подобно ДНК, РНК состоит из нуклеотидного остова, состоящего из двух типов азотистых оснований, пуринов и пиримидинов. Они синтезируются в организме de novo. Одним из ключевых ферментов, участвующих в биосинтезе пиримидина, является дигидрооротатдегидрогеназа человека (hDHODH).

Следовательно, этот фермент необходим для репликации вируса в инфицированных клетках. Он отвечает за превращение дигидрооротата в оротат, стадию, ограничивающую скорость в синтезе пиримидина de novo, поскольку он приводит к продукции уридина и цитидина для включения в растущую молекулу нуклеиновой кислоты. Это важный шаг, и hDODH вызывает большой интерес среди ученых, изучающих антивирусные препараты, нацеленные на хозяина (HTA), против этого вируса.

На данный момент два мощных ингибитора hDODH вот-вот войдут в фазу II клинических испытаний COVID-19. Это бреквинар и PTC299. Однако они обладают значительной токсичностью, что привело к остановке их разработки для других клинических применений. Это указывает на необходимость определения более безопасных ингибиторов чДОДГ.

MEDS433 подавляет накопление азота

Нынешние исследователи изучили производное от бреквинара, названное MEDS433. Он обладает 2-гидроксипиразоло [1,5-a] пиридиновой группой. Этот ингибитор hDODH нового поколения имеет активность, сравнимую с бреквинаром, но его фармакологические параметры превосходят последний.

Чтобы понять потенциал этого соединения как ведущего элемента для разработки HTA, исследователи изучили его влияние на репликацию MEDS433 на клетках Vero E6, инфицированных вирусом дикого типа, выделенных из клинического образца. Заражение проводилось при множественности заражения (MOI) 0,1, то есть количество вирусных частиц, добавленных в клетку, составляло 100 000.

Впоследствии добавляли MEDS433 в количестве 0,5 микромоля. Через 24 часа после заражения было обнаружено, что около 85% инфицированных клеток содержат белок N в отсутствие MEDS433. Однако это соединение полностью предотвратило накопление этого вирусного белка. Это показывает, что синтез пиримидинов de novo является эффективной мишенью для предотвращения экспрессии N-белка в клетках, инфицированных SARS-CoV-2.

MEDS433 подавляет репликацию вирусов

Исследователи также выполнили анализ снижения урожайности вируса в той же клеточной линии, сначала инфицировав их вирусом, а затем добавив MEDS433 при увеличивающихся титрах. Через 48 часов после заражения они заметили, что репликация вируса ингибируется дозозависимым образом.

Полумаксимальная эффективная концентрация ЕС50 составляла 0,063 мкмоль, тогда как ЕС90 составляла 0,136 мкмоль. Это показывает его большую эффективность по сравнению с бреквинаром с ЕС50 и ЕС90 0,20 и 1 микромоль, соответственно.

MEDS433 имеет широкий терапевтический диапазон

Они также измерили полумаксимальную концентрацию цитотоксичности CC50, которая составила более 500 микромолей, что указывает на большое терапевтическое окно. Индекс отбора (SI) более 7900 является очень благоприятным и поддерживает его специфическую противовирусную активность, а не потерю репликации вируса просто потому, что соединение разрушило инфицированную клетку.

MEDS433 действует в фазе биосинтеза

Затем они провели эксперименты по времени добавления, в которых клетки Vero E6 подвергали действию соединения при 0,5 микромоль в моменты времени от 2 часов до и до 1 часа после адсорбции SARS-CoV-2 на клетках, при MOI 0,1 – фаза предварительной обработки; за 1 час до момента адсорбции (совместной обработки); и от 0 до 48 часов после заражения (фаза после лечения). Затем через 48 часов после заражения измеряли инфекционные вирусные частицы в клеточных супернатантах с помощью анализа бляшек.

Они обнаружили, что MEDS433 действует, снижая продукцию вирусных частиц только на этапе лечения после проникновения, что подтверждает его роль в предотвращении накопления N-белка. Другими словами, это соединение ингибирует стадию биосинтеза после проникновения в вирусную репликацию.

Чтобы убедиться, что MEDS433 ингибирует синтез пиримидина de novo, они использовали ту же линию клеток и исследовали эффект добавления уридина в культуральную среду в возрастающих концентрациях, чтобы преодолеть предполагаемое ингибирование биосинтеза уридина в присутствии этого соединения. .

Анализ уменьшения бляшек показал, что MEDS433 значительно теряет свою противовирусную активность, когда концентрация уридина в сто раз превышает концентрацию MEDS433. При еще более высоких уровнях уридина MEDS433 потерял всю противовирусную активность.

MEDS433 ингибируется оротовой кислотой

На этом этапе исследователи попытались доказать, что ингибирование MEDS433 репликации SARS-CoV-2 было связано исключительно с его способностью ингибировать hDODH путем добавления дигидрооротатной кислоты или ее продукта, оротовой кислоты, в культуральную среду. Они нашли те же результаты; добавление оротовой кислоты сначала обратило, а затем остановило противовирусный эффект MEDS433, причем полный эффект наблюдается при концентрации, в 1000 раз превышающей MEDS433.

Дигидрооротовая кислота не могла достичь этого даже при повышении концентрации более чем в 3000 раз по сравнению с MEDS433. Это подтверждает, что последний действует на стадии после образования дигидрооротатной кислоты. В частности, этот препарат подавляет hDODH в клетках, инфицированных SARS-CoV-2, и, таким образом, предотвращает или снижает репликацию вируса.

Заключение

Это говорит о целесообразности использования MEDS433 в качестве потенциального противовирусного агента в условиях текущей пандемии. Благодаря повышенной эффективности по сравнению с бреквинаром и лучшему профилю безопасности по сравнению с PTC299, этот препарат следует дополнительно изучить, чтобы подтвердить его эффективность при лечении этой инфекции на животных моделях во время доклинической фазы исследования.

* Важное примечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, руководящие клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.