El medicamento contra el asma puede bloquear la proteína crucial del SARS-CoV-2
Apuntar a Nsp1 con montelukast ayuda a prevenir el cierre de la síntesis de proteínas del huésped. Crédito: Mohammad Afsar
Un medicamento utilizado para tratar el asma y las alergias puede unirse y bloquear una proteína crucial producida por el virus SARS-CoV-2 y reducir la replicación viral en las células inmunitarias humanas, según un nuevo estudio realizado por investigadores de el Instituto Indio de Ciencias (IISc).
Aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) de EE. UU., el medicamento, llamado montelukast, existe desde hace más de 20 años y generalmente se receta para reducir la inflamación causada por afecciones como el asma, la fiebre del heno y la urticaria.
En el estudio, publicado en eLife, los investigadores muestran que el fármaco se une fuertemente a un extremo (C-terminal) de una proteína del SARS-CoV-2 llamada Nsp1, que es una de las primeras proteínas virales desatado dentro de las células humanas. Esta proteína puede unirse a los ribosomas, la maquinaria de producción de proteínas dentro de nuestras células inmunitarias, y detener la síntesis de proteínas vitales requeridas por el sistema inmunitario, debilitándolo así. Por lo tanto, apuntar a Nsp1 podría reducir el daño infligido por el virus.
“La tasa de mutación en esta proteína, especialmente en la región C-terminal, es muy baja en comparación con el resto de proteínas virales”, explica Tanweer Hussain, Profesor Asistente en el Departamento de Reproducción Molecular, Desarrollo y Genetics (MRDG), IISc y autor principal del estudio. Dado que es probable que Nsp1 permanezca prácticamente sin cambios en cualquier variante del virus que surja, se espera que los medicamentos dirigidos a esta región funcionen contra todas esas variantes, agrega.
Hussain y su equipo usaron por primera vez modelos computacionales para evaluar más de 1600 medicamentos aprobados por la FDA para encontrar los que se unían fuertemente a Nsp1. A partir de estos, pudieron preseleccionar una docena de medicamentos, incluidos montelukast y saquinavir, un medicamento contra el VIH. «Las simulaciones de dinámica molecular generan una gran cantidad de datos, en el rango de terabytes, y ayudan a determinar la estabilidad de la molécula de proteína unida al fármaco. Analizarlos e identificar qué fármacos pueden funcionar dentro de la célula fue un desafío», dice. Mohammad Afsar, ex científico del proyecto en MRDG, actualmente un postdoctorado en la Universidad de Texas en Austin, y primer autor del estudio.
Trabajando con el grupo de Sandeep Eswarappa, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica, el equipo de Hussain luego cultivó células humanas en el laboratorio que producían específicamente Nsp1, las trató con montelukast y saquinavir por separado y descubrió que solo montelukast fue capaz de rescatar la inhibición de la síntesis de proteínas por parte de Nsp1.
«Hay dos aspectos [a considerar]: uno es la afinidad y el otro es la estabilidad», explica Afsar. Esto significa que el fármaco no solo debe unirse fuertemente a la proteína viral, sino también permanecer unido durante un tiempo suficientemente largo para evitar que la proteína afecte a la célula huésped, agrega. «El fármaco anti-VIH (saquinavir) mostró buena afinidad, pero no buena estabilidad». Montelukast, por otro lado, se unió fuerte y establemente a Nsp1, lo que permitió que las células huésped reanudaran la síntesis normal de proteínas.
Luego, el laboratorio de Hussain probó el efecto del fármaco en virus vivos, en las instalaciones de nivel de bioseguridad 3 (BSL-3) en el Centro de Investigación de Enfermedades Infecciosas (CIDR), IISc, en colaboración con Shashank. Tripathi, Profesor Asistente del CIDR, y su equipo. Descubrieron que el medicamento podía reducir el número de virus en las células infectadas en el cultivo.
«Los médicos han intentado usar el medicamento y hay informes que dicen que montelukast redujo la hospitalización en pacientes con COVID-19», dice Hussain, y agrega que los mecanismos exactos por los que funciona aún deben comprenderse por completo. Su equipo planea trabajar con químicos para ver si pueden modificar la estructura del fármaco para hacerlo más potente contra el SARS-CoV-2. También planean seguir buscando medicamentos similares con una fuerte actividad antiviral.
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El mecanismo descubrió cómo el coronavirus secuestra la célula Más información: Mohammad Afsar et al, Drug targeting Nsp1-ribosomal complex shows antiviral activity against SARS-CoV-2, eLife ( 2022). DOI: 10.7554/eLife.74877 Información del diario: eLife
Proporcionado por el Instituto Indio de Ciencias Cita: El medicamento para el asma puede bloquear la proteína crucial del SARS-CoV-2 (2022 , 25 de abril) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-asthma-drug-block-crucial-sars-cov-.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.