Pandemia Corona - cercetătorii descoperă punctele de plecare pentru terapia COVID-19 • diabetologie-online
Modul în care virusul SARS-CoV-2, agentul cauzal al COVID-19, schimbă celulele umane a fost acum observat de o echipă de biochimiști și virologi de la Universitatea Goethe și Spitalul Universitar din Frankfurt. Oamenii de știință au testat o serie de ingrediente active în experimente model în laborator, dintre care unele au încetinit sau au oprit replicarea virusului. Aceste rezultate fac posibilă concentrarea căutării unui ingredient activ pe un număr mic de medicamente care au fost deja aprobate.
O formă specială de spectrometrie de masă face vizibile modificările celulei gazdă
De la începutul lunii februarie, Departamentul de Virologie Medicală de la Spitalul Universitar din Frankfurt a avut un model de cultură celulară pentru virusul SARS-CoV-2. Din frotiurile de la doi repatriați infectați din Wuhan, oamenii de știință din Frankfurt, conduși de prof. Sandra Ciesek, au reușit să cultive virusul într-o linie celulară intestinală (Hoehl și colab. NEJM 2020). Cu o tehnologie dezvoltată la Institutul pentru Biochimie II de la Universitatea Goethe din Frankfurt, cercetătorii de la ambele institute au reușit acum să arate în comun pentru prima dată cum virusul SARS-CoV-2 modifică celula gazdă. Oamenii de știință au folosit o formă specială de spectrometrie de masă pe care o dezvoltaseră abia acum câteva luni, așa-numita metodă mePROD. Poate fi folosit pentru a determina cantitatea și rata de producție a mii de proteine care se află în celulă la un moment dat.
Inhibitorii ar putea reduce semnificativ replicarea virusului
Rezultatele ilustrează evoluția unei infecții cu SARS-CoV-2: în timp ce mulți viruși opresc producția normală de proteine a gazdei lor în favoarea proteinelor virale, SARS-CoV-2 influențează ușor doar producția de proteine a celulelor gazdă - proteinele virale par să fie în concurență cu Proteinele celulei gazdă care urmează să fie produse. În schimb, virusul pare să crească mecanismul de sinteză a proteinelor. Un punct slab, au suspectat cercetătorii, și au fost de fapt capabili să reducă semnificativ replicarea virusului cu inhibitori ai producției de proteine (inhibitori ai traducerii).
La 24 de ore după infecție, virusul provoacă modificări semnificative în compoziția proteinelor celulei gazdă: în timp ce metabolismul colesterolului este redus, activitățile în metabolismul carbohidraților și în producția de ARN pentru producția de proteine cresc. În consecință, oamenii de știință au reușit să oprească cu succes replicarea virusului în celulele cultivate cu inhibitori împotriva acestor procese. Utilizarea unui ingredient activ care inhibă producerea de noi elemente de bază pentru materialul genetic viral a avut un succes similar.
Cultura „științei deschise” și cooperarea interdisciplinară de succes
Rezultatele au făcut deja valuri peste Atlantic: După cum a fost obișnuit de la începutul crizei Corona, cercetătorii de la Frankfurt le au imediat pe un server de preimprimare și pe site-ul Institutului pentru Biochimie II (https://www.biochem2.com/research-group/protein-control-control # nav-coronavirus). Prof. Ivan Dikic, directorul Institutului pentru Biochimie II, comentează: „Atât cultura„ științei deschise ”, în care împărtășim rezultatele noastre științifice cât mai repede posibil, precum și colaborarea interdisciplinară dintre biochimiști și virologi au contribuit la acest succes. Proiectul a început în urmă cu mai puțin de trei luni și dezvăluie deja noi abordări terapeutice pentru COVID-19. "
Prof. Sandra Ciesek, directorul Institutului de virologie medicală de la Spitalul Universitar din Frankfurt, explică: „Într-o situație specială ca aceasta, trebuie să deschidem noi drumuri în cercetare. Cooperarea existentă între grupurile de cercetare ale prof. Jindrich Cinatl și Dr. Christian Münch de la Virologie și Biochimie a făcut posibilă concentrarea rapidă a cercetării asupra CoV-2. Rezultatele de până acum sunt o mare confirmare a acestei abordări interdisciplinare. "
Primele studii încep în SUA și Canada
Ingredientele active care au oprit replicarea virusului în cultura celulară din Frankfurt includ 2-deoxi-D-glucoză (2-DG), care intervine direct în metabolismul glucidic necesar pentru replicarea virusului. Compania americană Moleculin Biotech are un ingredient activ numit WP1122, care este similar cu 2-DG, un promedicament. Pe baza rezultatelor cercetătorilor din Frankfurt, Moleculin Biotech spune că pregătește deja acest ingredient activ pentru studii clinice.
Pe baza unui alt ingredient activ testat la Frankfurt, ribavirina, compania canadiană Bausch Health Americas începe acum un studiu clinic cu 50 de persoane testate.
Alți inhibitori testați ar putea fi, de asemenea, candidați potențial interesați
Dr. Christian Münch, șeful grupului de control al calității proteinelor de la Institutul pentru biochimie II și autorul corespunzător, spune: „Datorită tehnologiei mePROD pe care am dezvoltat-o, am putut urmări în detaliu cursul infecției cu virus în laborator pentru prima dată. Desigur, am fost conștienți de impactul potențial al rezultatelor noastre, chiar dacă acestea au fost generate în cultura celulară și au nevoie de teste suplimentare. Este cu siguranță un noroc că rezultatele noastre pot duce acum la studii in vivo suplimentare asupra dezvoltării medicamentelor. ”De asemenea, printre alți inhibitori testați, potrivit lui Münch, există și alți candidați potențial interesați, dintre care unii sunt chiar aprobați pentru alte indicații.
Prof. Jindrich Cinatl de la Institutul pentru Virologie Medicală și autorul corespunzător explică: „Utilizarea cu succes a ingredientelor active împotriva SARS-CoV-2, care sunt componente ale medicamentelor deja aprobate, este o mare oportunitate de a lupta împotriva virusului. Astfel de agenți sunt deja bine caracterizați și știm cum pacienții îi pot tolera. Prin urmare, astfel de ingrediente active sunt în prezent căutate în întreaga lume. Într-o cursă contra timpului, munca noastră poate aduce o contribuție importantă la direcțiile în care această căutare promite cel mai rapid succes. "