Nytt Coronavirus SARS-CoV-2 Overføringselektronmikrograf av SARS-CoV-2-viruspartikler, isolert fra en pasient. Bilde tatt og fargeforbedret ved NIAID Integrated Research Facility (IRF) i Fort Detrick, Maryland. Kreditt:NIAID
En forbindelse som har vakt betydelig interesse er polyeterionoforen (PEI), en forbindelse som dyredata allerede er tilgjengelig for. Denne molekylfamilien inneholder naturlige produkter som har mange forskjellige biologiske funksjoner. Forbindelsene i denne familien er mest kjent for sin hemmende aktivitet mot både grampositive bakterier og koksidiske protozoer. Som et resultat, noen av dem brukes som antibiotika hos dyr.
Disse forbindelsene har også antiviral aktivitet mot både RNA- og DNA -virus, inkludert HIV, Zika, og influensavirus. Så langt tilbake som på 1970 -tallet, forskning viste at ni polyeter -ionoforforbindelser var i stand til å hemme overførbar gastroenteritt, en koronavirusinfeksjon i tynntarmen fra svin, og noen ble til og med funnet å ha en kurativ effekt.
En revurdering av denne kategorien i 2014 viste to PEI, nemlig, salinomycin og monensin, var i stand til å forhindre den cytopatogene effekten av MERS-CoV, men kunne ikke hemme SARS-CoV. Disse ble ikke fulgt opp, og virkningsmekanismen er fortsatt ukjent. Derimot, det er en tanke, på grunnlag av tidligere forskning, at de blokkerer flere trinn i replikasjonssyklusen.
Den nåværende studien publisert på forhåndstrykkserveren bioRxiv * har som mål å forstå hvordan disse stoffene påvirker SARS-CoV-2 in vitro. Forskerne fra Aarhus Universitet i Danmark undersøkte 11 naturlige PEI, med en enkelt syntetisk analog, screening av dem for hemmende aktivitet mot CPE for SARS-CoV-2-infiserte dyrkede celler med overuttrykk av TMPRSS2, en serinprotease som er avgjørende for spalting av virusets piggprotein.
De fant at alle de elleve forbindelsene hemmet den virale CPE, men med varierende selektivitet, styrke, og cellelevedyktighet. Den syntetiske analoge HL-201 var en god antibakteriell kandidat, men en uselektiv antiviral med lav aktivitet. Kalsiumionoforene ionomycin og kalsimycin hadde beskjeden selektivitet, men 50-100 ganger selektivitet ble funnet for nigericin, indanomycin, og lasalocid, med over hundre ganger selektivitet vist av narasin, salinomycin, monensin, og nanchangamycin,
Forbindelsen valgt for denne studien var ionoforantibiotikum X-206, som var både sterkt selektiv og potent, med nesten 600 ganger selektiviteten. Dette har flere uvanlige understrukturer, for eksempel tre laktolenheter, som kan interagere direkte med metallioner i fast tilstand. Molekylet ble allerede vist å hemme plasmodium -parasitter.
Den nåværende studien så på dens hemmende aktivitet mot replikasjon av SARS-CoV-2-viruset. Sluttpunktene var qRT-PCR og det virale S-proteinet. Det ble vist å hemme både viralt kopitall og S -proteindannelse ved den laveste testede konsentrasjonen på 760 pM. Salinomycin ble også testet og viste seg å være en kraftig viral hemmer.
På den andre siden, hydroksyklorokin (HCQ) viste liten hemmende aktivitet på viruset i dyrkede celler som uttrykker TMPRSS2, men hemmet effektivt viral replikasjon i villtype -celler. Denne forskjellen ble ikke sett ved bruk av X-206.
PEI er kjent for å bygge opp i lysosomer, hemmer autofagi, og deres klassiske egenskap ved å muliggjøre overføring av metallkationer til gjengjeld for protoner, bør føre til endret lysosomal pH. Dette ligner på mekanismen for kationiske amfifiler som HCQ, noe som kan indikere at relaterte mekanismer er i arbeid.
Forskerne foretok morfologisk profilering for å sammenligne forbindelsene på dyrkede celler uten virusinfeksjon. De fant at HCQ viste et annet mønster av bioaktivitet enn PEI -ene, eller i det minste en delmengde av dem. Bioaktiviteten tilsvarte stort sett konsentrasjonene forbundet med antiviral aktivitet. Konklusjonen var at PEIer "formidler sine antivirale effekter gjennom en mekanisme som er forskjellig fra lysosomotropisk, kationiske amfifiler ”som HCQ.
Ingen menneskelige sikkerhetsdata om PEI er kjent, og noen dyr finner dem giftige, men de brukes i landbruksindustrien, som innebærer at de er produsert i industriell skala, med sikkerhet. Og dermed, den nåværende studien så på om PEI har bredspektret antiviral aktivitet, og spesielt mot SARS-CoV-2.
Forskerne fant at de ofte brukte PEI -ene som salinomycin, monensin, og lasalocid er effektive mot en rekke virus. I tillegg, disse er også effektive mot SARS-CoV-2. Spesielt, X-206 er påfallende kraftig og selektiv som et antiviralt middel med ovennevnte virkspekter.
Studien konkluderer med, "Vår fremtidige innsats vil være fokusert på å forstå den eksakte opprinnelsen til den sterke antivirale aktiviteten til X-206, som også kan bidra til å belyse mulighetene for videre preklinisk utvikling. ”
bioRxiv publiserer foreløpige vitenskapelige rapporter som ikke er fagfellevurdert og, derfor, skal ikke betraktes som avgjørende, veilede klinisk praksis/helserelatert atferd, eller behandles som etablert informasjon.