En estudios celulares, el extracto de algas marinas supera a remdesivir en el bloqueo del virus COVID-19
Crédito: CC0 Public Domain
En una prueba de eficacia antiviral contra el virus que causa COVID-19, un extracto de algas marinas comestibles superó sustancialmente a remdesivir, el antiviral estándar actual utilizado para combatir la enfermedad. La heparina, un anticoagulante común y una variante de heparina despojada de sus propiedades anticoagulantes, se realizó a la par con remdesivir en la inhibición de la infección por SARS-CoV-2 en células de mamíferos.
Publicada hoy en línea en Cell Discovery, la investigación es el ejemplo más reciente de una estrategia de señuelo que los investigadores del Centro de Biotecnología y Estudios Interdisciplinarios (CBIS) del Instituto Politécnico Rensselear están desarrollando contra virus como el nuevo coronavirus que generó el problema de salud mundial actual. crisis.
La proteína de punta en la superficie del SARS-CoV-2 se adhiere al receptor ACE-2, una molécula en la superficie de las células humanas. Una vez asegurado, el virus inserta su propio material genético en la célula, secuestrando la maquinaria celular para producir réplicas de virus. Pero se podría persuadir fácilmente al virus para que se fije en una molécula señuelo que ofrezca un ajuste similar. El virus neutralizado quedaría atrapado y eventualmente se degradaría de forma natural.
Investigaciones anteriores han demostrado que esta técnica de señuelo funciona para atrapar otros virus, incluidos el dengue, el zika y la influenza A. Para escuchar a los investigadores discutir sus hallazgos, mire esto video.
«Estamos aprendiendo cómo bloquear la infección viral, y ese es el conocimiento que vamos a necesitar si queremos enfrentar rápidamente las pandemias», dijo Jonathan Dordick, el investigador principal y profesor de química e ingeniería biológica en el Instituto Politécnico Rensselaer. «La realidad es que no tenemos grandes antivirales. Para protegernos contra futuras pandemias, vamos a necesitar un arsenal de enfoques que podamos adaptar rápidamente a los virus emergentes».
El artículo de Cell Discovery prueba la actividad antiviral en tres variantes de heparina (heparina, heparina trisulfatada y una heparina de bajo peso molecular no anticoagulante) y dos fucoidanos (RPI-27 y RPI-28) extraídos de algas marinas. Los cinco compuestos son cadenas largas de moléculas de azúcar conocidas como polisacáridos sulfatados, una conformación estructural que los resultados de un estudio vinculante publicado a principios de este mes en Antiviral Research sugirieron como un señuelo eficaz.
Los investigadores realizaron una respuesta a la dosis estudio conocido como abreviatura EC50 para la concentración efectiva del compuesto que inhibe el 50% de la infectividad viral con cada uno de los cinco compuestos en células de mamíferos. Para los resultados de un EC50, que se dan en una concentración molar, un valor más bajo indica un compuesto más potente.
RPI-27 arrojó un valor de EC50 de aproximadamente 83 nanomolar, mientras que un valor similar publicado previamente e independiente La prueba in vitro de remdesivir en las mismas células de mamífero arrojó una EC50 de 770 nanomolar. La heparina produjo una CE50 de 2,1 micromolar, o aproximadamente un tercio de la actividad de remdesivir, y un análogo no anticoagulante de la heparina produjo una CE50 de 5,0 micromolar, aproximadamente una quinta parte de la actividad de remdesivir.
A prueba separada no encontró toxicidad celular en ninguno de los compuestos, incluso en las concentraciones más altas probadas.
«Lo que nos interesa es una nueva forma de llegar a la infección», dijo Robert Linhardt, profesor de Rensselaer de química y biología química que está colaborando con Dordick para desarrollar la estrategia señuelo. «El pensamiento actual es que la infección por COVID-19 comienza en la nariz, y cualquiera de estas sustancias podría ser la base para un aerosol nasal. Si simplemente pudiera tratar la infección temprano, o incluso tratarla antes de que tenga la infección, tener una forma de bloquearlo antes de que ingrese al cuerpo».
Dordick agregó que los compuestos de las algas marinas «podrían servir como base para un enfoque de administración oral para abordar una posible infección gastrointestinal».
Al estudiar los datos de secuenciación del SARS-CoV-2, Dordick y Linhardt reconocieron varios motivos en la estructura de la proteína espiga que prometían un ajuste compatible con la heparina, un resultado confirmado en el estudio de unión. La proteína espiga está fuertemente incrustada en glucanos, una adaptación que la protege de las enzimas humanas que podrían degradarla y la prepara para unirse a un receptor específico en la superficie celular.
«Es un mecanismo muy complicado que francamente, no conocemos todos los detalles, pero estamos obteniendo más información», dijo Dordick. «Una cosa que quedó clara con este estudio es que cuanto más grande es la molécula, mejor se ajusta. Los compuestos más exitosos son los polisacáridos sulfatados más grandes que ofrecen una mayor cantidad de sitios en las moléculas para atrapar el virus».
El modelo molecular basado en el estudio de unión reveló sitios en la proteína espiga donde la heparina pudo interactuar, lo que aumentó las perspectivas de polisacáridos sulfatados similares.
«Esta emocionante investigación de los profesores Dordick y Linhardt se encuentra entre varios esfuerzos de investigación en curso en CBIS, así como en otros lugares de Rensselaer, para abordar los desafíos de la pandemia de COVID-19 a través de enfoques terapéuticos novedosos y la reutilización de medicamentos existentes», dijo el director de CBIS, Deepak Vashishth.
» Los polisacáridos sulfatados inhiben eficazmente el SARS-CoV-2 in vitro», se publicó en Cell Discovery.
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Un fármaco común aprobado por la FDA puede neutralizar eficazmente el virus que causa la COVID-19 Más información: Paul S. Kwon et al. Los polisacáridos sulfatados inhiben eficazmente el SARS-CoV-2 in vitro, Cell Discovery (2020). DOI: 10.1038/s41421-020-00192-8 Proporcionado por el Instituto Politécnico Rensselaer Cita: En estudios celulares, el extracto de algas marinas supera a remdesivir en el bloqueo del virus COVID-19 (24 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-cell-seaweed-outperforms-remdesivir-blocking.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.