Κορωνοϊός: Κοινό αντιασθματικό φάρμακο μπλοκάρει πρωτεΐνη-κλειδί

Ενα φάρμακο που χορηγείται ευρέως για την αντιμετώπιση του άσθματος και των αλλεργιών μπλοκάρει μια πρωτεΐνη-«κλειδί» του πανδημικού κορωνοϊού SARS-CoV-2 και μειώνει τον πολλαπλασιασμό του ιού σε ανθρώπινα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτό έδειξε μια νέα μελέτη ερευνητών του Ινδικού Ινστιτούτου Επιστήμης (IISc) η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «eLife».

Κυκλοφορεί πάνω από δύο δεκαετίες

Το φάρμακο μοντελουκάστη, περί ου ο λόγος, κυκλοφορεί εδώ και περισσότερα από 20 χρόνια (με πολλές γνωστές εμπορικές ονομασίες) και χορηγείται συνήθως για τη μείωση της φλεγμονής που προκαλεί το άσθμα, η αλλεργική ρινίτιδα και η κνίδωση.

Στόχευση της πρωτεΐνης Nsp1

Στη μελέτη τους οι ερευνητές έδειξαν ότι η μοντελουκάστη προσδένεται στο ένα άκρο (C τελικό άκρο) της πρωτεΐνης Nsp1 του SARS-CoV-2, η οποία είναι μια από τις πρώτες ιικές πρωτεΐνες που εκλύονται μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα. Η συγκεκριμένη πρωτεΐνη προσδένεται στα ριβοσώματα – τα κυτταρικά σωματίδια τα οποία συμβάλλουν στη σύνθεση των πρωτεϊνών – μέσα στα ανθρώπινα ανοσοκύτταρα και σταματά τη σύνθεση πρωτεϊνών οι οποίες είναι απολύτως απαραίτητες για την αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος ∙με αυτόν τον τρόπο λοιπόν το αποδυναμώνει. Ετσι η στόχευση της Nsp1 μπορεί να μειώσει τις βλάβες που προκαλεί ο ιός στον ανθρώπινο οργανισμό.

Σε αυτή την εικόνα οι ερευνητές με γλαφυρό τρόπο παραθέτουν μια «συζήτηση» μεταξύ της πρωτεΐνης Nsp1 του SARS-CoV-2 και της μοντελουκάστης. Η Nsp1 ζητά από το φάρμακο να «συνομιλήσει» με τα ριβοσώματα των κυττάρων αλλά η μοντελουκάστη … της κόβει τον αέρα και δεν της επιτρέπει να επιτελέσει το επιβαρυντικό για τα ανθρώπινα κύτταρα έργο της. CREDIT:Mohammad Afsar

Αποτελεσματικότητα και ενάντια στις νέες παραλλαγές

«Ο ρυθμός μετάλλαξης αυτής της πρωτεΐνης και ιδίως της περιοχής του C τελικού άκρου της, είναι πολύ χαμηλός σε σύγκριση με τις υπόλοιπες ιικές πρωτεΐνες του SARS–CoV-2» εξήγησε ο δρ Τανβίρ Χουσέιν, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Μοριακής Αναπαραγωγής, Ανάπτυξης και Γενετικής του ΙΙSc και κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης και προσέθεσε πως με δεδομένο ότι η Nsp1 δεν υφίσταται σημαντικές μεταλλάξεις ούτε στις νέες παραλλαγές του ιού, τα φάρμακα που τη στοχεύουν αναμένεται να είναι αποτελεσματικά ενάντια σε όλες – και τις αναδυόμενες – παραλλαγές του.

«Σάρωση» πάνω από 1.600 εγκεκριμένων ουσιών

O δρ Χουσέιν και η ομάδα του χρησιμοποίησαν αρχικώς υπολογιστικά μοντέλα προκειμένου να «σαρώσουν» περισσότερες από 1.600 εγκεκριμένες από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) ουσίες με στόχο να βρουν εκείνες που προσδένονται ισχυρά στην  Nsp1. Κατέληξαν σε περίπου 10 ουσίες στις οποίες περιλαμβάνονταν η μοντελουκάστη αλλά και η σακιναβίρη, ένα φάρμακο που χορηγείται ενάντια στον ιό HIV του AIDS.

Πειράματα σε ανθρώπινα κύτταρα

Στη συνέχεια οι ερευνητές, σε συνεργασία με την ομάδα του Σαντίπ Εσβαράπα, αναπληρωτή καθηγητή του Τμήματος Βιοχημείας του ΙΙSc, καλλιέργησαν ανθρώπινα κύτταρα στο εργαστήριο τα οποία παρήγαγαν συγκεκριμένα την Nsp1. Χορήγησαν στα κύτταρα είτε μοντελουκάστη είτε σακιναβίρη και είδαν ότι μόνο η μοντελουκάστη ήταν σε θέση να σταματά την αναστολή της σύνθεσης πρωτεϊνών που προκαλεί η Nsp1.

Μείωση του ιικού φορτίου στα κύτταρα

Το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα ήταν να εξετάσει την επίδραση του φαρμάκου σε ζώντες ιούς – τα πειράματα αυτά διεξήχθησαν στο Εργαστήριο Επιπέδου Βιοασφαλείας 3 στο Κέντρο για την Ερευνα των Μεταδοτικών Νοσημάτων (CIDR) του ΙΙSc σε συνεργασία με τον Σασάνκ Τριπάθι, επίκουρο καθηγητή στο CIDR. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η μοντελουκάστη μείωνε το ιικό φορτίο στα μολυσμένα με SARS-CoV-2 κύτταρα στην καλλιέργεια.

Μείωση του χρόνου νοσηλείας των ασθενών

«Κλινικοί γιατροί έχουν προσπαθήσει να χρησιμοποιήσουν το φάρμακο ενάντια στην COVID-19 και υπάρχουν αναφορές ότι η μοντελουκάστη μειώνει τον χρόνο νοσηλείας των ασθενών» σημείωσε ο δρ Χουσέιν και συμπλήρωσε ότι οι ακριβείς μηχανισμοί με τους οποίους δρα το φάρμακο δεν έχουν ακόμη καταστεί πλήρως κατανοητοί. Η ομάδα του καθηγητή σχεδιάζει τώρα να συνεργαστεί με χημικούς προκειμένου να ανακαλύψει αν μπορεί να τροποποιήσει τη δομή του φαρμάκου ώστε να γίνει πιο ισχυρό ενάντια στον SARS-CoV-2. Οι ερευνητές θα συνεχίσουν επίσης να βρίσκονται στο… κυνήγι και άλλων παρόμοιων φαρμάκων με ισχυρή αντι-ιική δράση.