Compuesto antiviral impide que el SARS-CoV-2 entre en las células
Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han desarrollado un compuesto que evita que el SARS-CoV-2 y los coronavirus relacionados entren en las células. Los investigadores están colaborando con los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para probar el compuesto en modelos animales de COVID-19. En la imagen se muestra el compuesto, llamado MM3122, (amarillo) que bloquea el sitio activo de la proteína humana TMPRSS2, que el virus secuestra para ingresar a las células humanas. Crédito: James Janetka
Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han desarrollado un compuesto químico que interfiere con una característica clave de muchos virus que les permite invadir las células humanas. El compuesto, llamado MM3122, se estudió en células y ratones y promete ser una nueva forma de prevenir la infección o reducir la gravedad de la COVID-19 si se administra temprano en el curso de una infección, según los investigadores.
En un giro interesante, el compuesto se dirige a una proteína humana clave llamada transmembrana serina proteasa 2 (TMPRSS2) que los coronavirus aprovechan para ingresar e infectar células humanas.
El estudio se publica en línea el 11 de octubre en la revista Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
«Ahora hay excelentes vacunas disponibles para el SARS-CoV-2, pero aún necesitamos medicamentos antivirales efectivos para ayudar a frenar la gravedad de esta pandemia», dijo el autor principal James W. Janetka, Ph.D., profesora de bioquímica y biofísica molecular. «El compuesto que estamos desarrollando evita que el virus ingrese a las células. Estamos examinando la ventana terapéutica dentro de la cual la molécula se puede administrar a los ratones y protegerlos de la enfermedad. Nuestro objetivo final es hacer avanzar las moléculas en un inhibidor que se pueda tomar por vía oral y eso podría convertirse en una parte efectiva de nuestro arsenal de inhibidores de COVID-19».
El nuevo compuesto farmacológico bloquea de manera potente TMPRSS2 y otra proteína relacionada llamada matriptasa, que se encuentran en la superficie del pulmón y otras células. Muchos virus, incluido el SARS-CoV-2, que causa el COVID-19, así como otros coronavirus y la influenza, dependen de estas proteínas para infectar las células y propagarse por todo el pulmón. Después de que el virus se adhiere a una célula en el epitelio de las vías respiratorias, la proteína humana TMPRSS2 corta la proteína de pico del virus, activando la proteína de pico para mediar la fusión de las membranas viral y celular, iniciando el proceso de infección. MM3122 bloquea la actividad enzimática de la proteína humana TMPRSS2. Cuando la enzima se bloquea, perturba la activación de la proteína espiga y suprime la fusión de la membrana.
«El virus SARS-CoV-2 secuestra la maquinaria de nuestras propias células pulmonares para activar su proteína espiga, lo que le permite unirse a las células pulmonares e invadirlas», dijo Janetka. «Al bloquear TMPRSS2, el medicamento evita que el virus ingrese a otras células dentro del cuerpo o que invada las células pulmonares en primer lugar si, en teoría, pudiera tomarse como preventivo. Ahora estamos probando este compuesto en ratones en combinación con otros tratamientos que se dirigen a otras partes clave del virus en un esfuerzo por desarrollar una terapia antiviral eficaz de amplio espectro que sería útil en COVID-19 y otras infecciones virales».
Estudio de células que crecen en el laboratorio que estaban infectados con SARS-CoV-2, MM3122 protegió a las células del daño viral mucho mejor que remdesivir, un tratamiento ya aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos para pacientes con COVID-19. Una prueba de seguridad aguda en ratones mostró que grandes dosis del compuesto administradas durante siete días no causaron ningún problema notable. Los investigadores también demostraron que el compuesto era tan eficaz contra el coronavirus original del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS-CoV) como contra el coronavirus del Síndrome Respiratorio del Medio Oriente (MERS-CoV).
«La mayoría de los inhibidores de la infección viral trabajan bloqueando los pasos de replicación una vez que el virus está dentro de la célula», dijo el coautor Sean Whelan, Ph.D., profesor distinguido de Marvin A. Brennecke y jefe del Departamento de Microbiología Molecular. «La Dra. Janetka identificó y refinó una molécula que evita que el virus ingrese a la célula en primer lugar. Como el objetivo de MM3122 es una proteína huésped, esto también puede representar una barrera más grande para la aparición de virus resistentes a la inhibidor».
Agregó que Janetka dice que «este compuesto no es solo para COVID-19. Podría potencialmente inhibir la entrada viral para otros coronavirus e incluso el virus de la influenza. Todos estos virus dependen de las mismas proteínas humanas para invadir células pulmonares. Entonces, al bloquear las proteínas humanas, evitamos que cualquier virus que intente secuestrar esas proteínas ingrese a las células».
Janetka y sus colegas ahora están colaborando con investigadores de los Institutos Nacionales de Salud (NIH ) para probar la eficacia de MM3122 en el tratamiento y la prevención de la COVID-19 en modelos animales de la enfermedad. En estudios con animales, el fármaco se administra en forma de inyección, pero Janetka dijo que están trabajando para desarrollar un compuesto mejorado que pueda tomarse por vía oral. También está interesado en desarrollar una vía intranasal que administre el fármaco de manera más directa a las fosas nasales y los pulmones.
Trabajando con la Oficina de Administración de Tecnología (OTM) de la Universidad de Washington, Janetka cofundó una empresa emergente de biotecnología. llamada ProteXase Therapeutics, que obtuvo la licencia de la tecnología para ayudar a desarrollar el compuesto en una nueva terapia farmacológica para los coronavirus, incluido el SARS-CoV-2, el SARS-CoV original y el MERS-CoV.
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Los investigadores demuestran un enfoque de vacunación en ratones que podría prevenir futuros brotes de coronavirus Más información: Matthew Mahoney et al, Una nueva clase de inhibidores de TMPRSS2 bloquean potentemente el SARS-CoV-2 y Entrada viral MERS-CoV y protección de células pulmonares epiteliales humanas, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2108728118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Washington en St. Louis Cita: El compuesto antiviral bloquea el SARS- CoV-2 de entrar en las células (2021, 12 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-antiviral-compound-blocks-sars-cov-cells.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.