Dans un take a look at d'efficacité antivirale contre le virus responsable du COVID-19, un extrait d'algues comestibles a largement surpassé le remdesivir, l'antiviral regular actuellement utilisé pour lutter contre la maladie. L'héparine, un anticoagulant courant et un variant d'héparine dépouillé de ses propriétés anticoagulantes, a joué un rôle comparable au remdesivir pour inhiber l'infection par le SRAS-CoV-2 dans les cellules de mammifères.




Publiée aujourd'hui en ligne dans Cell Discovery, la recherche est le dernier exemple de stratégie de leurre que les chercheurs du Centre de biotechnologie et d'études interdisciplinaires (CBIS) de l'Institut polytechnique Rensselear développent contre des virus comme le nouveau coronavirus qui a engendré la crise sanitaire mondiale actuelle.

L'héparine, un anitcoagulent commun, pourrait également constituer la foundation d'un piège viral pour le SRAS-CoV-2

La protéine de pointe à la area du SRAS-CoV-2 se verrouille sur le récepteur ACE-2, une molécule à la area des cellules humaines. Une fois sécurisé, le virus insère son propre matériel génétique dans la cellule, détournant la machinerie cellulaire pour produire des répliques de virus. Mais le virus pourrait tout aussi facilement être persuadé de se verrouiller sur une molécule leurre offrant un ajustement similaire. Le virus neutralisé serait piégé et finirait par se dégrader naturellement.

Des recherches antérieures ont montré que cette strategy de leurre fonctionne pour piéger d'autres virus, notamment la dengue, le Zika et la grippe A.



«Nous apprenons à bloquer les bacterial infections virales, et c'est de ces connaissances dont nous aurons besoin si nous voulons affronter rapidement les pandémies», a déclaré Jonathan Dordick, chercheur principal et professeur de génie chimique et biologique à l'Institut polytechnique Rensselaer. "La réalité est que nous n'avons pas de bons antiviraux. Pour nous protéger contre de futures pandémies, nous allons avoir besoin d'un arsenal d'approches que nous pouvons rapidement adapter aux virus émergents."

L'article Cell Discovery teste l'activité antivirale de trois variantes d'héparine (héparine, héparine trisulfatée et une héparine de bas poids moléculaire non anticoagulant) et de deux fucoïdanes (RPI-27 et RPI-28) extraites d'algues. Les cinq composés sont de longues chaînes de molécules de sucre connues sous le nom de polysaccharides sulfatés, une conformation structurelle que les résultats d'une étude de liaison publiée additionally tôt ce mois-ci dans Antiviral Research ont suggérée comme un leurre efficace.

Les chercheurs ont réalisé une étude dose-réponse connue sous le nom de CE50 - abréviation de la focus efficace du composé qui inhibe 50% de l'infectivité virale - avec chacun des cinq composés sur des cellules de mammifères. Pour les résultats d'une CE50, qui sont donnés en concentration molaire, une valeur inférieure indique un composé plus puissant.

Le RPI-27 a donné une valeur CE50 d'environ 83 nanomolaires, tandis qu'un take a look at in vitro similaire précédemment publié et indépendant du remdesivir sur les mêmes cellules de mammifères a donné une CE50 de 770 nanomolaires. L'héparine a donné une CE50 de 2,1 micromolaires, soit approximativement un tiers aussi active que le remdesivir, et un analogue non anticoagulant de l'héparine a donné une CE50 de 5, micromolaires, environ un cinquième aussi energetic que le remdesivir.

Un examination séparé n'a révélé aucune toxicité cellulaire dans aucun des composés, même aux concentrations les in addition élevées testées.

«Ce qui nous intéresse, c'est une nouvelle façon de contrer l'infection», a déclaré Robert Linhardt, professeur de chimie et de biologie chimique à Rensselaer qui collabore avec Dordick pour développer la stratégie de leurre. "La pensée actuelle est que l'infection COVID-19 begin dans le nez, et l'une ou l'autre de ces substances pourrait être à la base d'un spray nasal. Si vous pouviez simplement traiter l'infection tôt, ou même la traiter avant d'avoir l'infection, vous avoir un moyen de le bloquer avant qu'il n'entre dans le corps. "

Dordick a ajouté que les composés d'algues "pourraient servir de foundation à une approche d'administration orale pour traiter une infection gastro-intestinale potentielle."

En étudiant les données de séquençage du SRAS-CoV-2, Dordick et Linhardt ont reconnu plusieurs motifs sur la construction de la protéine de pointe qui promettaient un ajustement suitable avec l'héparine, un résultat confirmé dans l'étude de liaison. La protéine de pointe est fortement incrustée dans les glycanes, une adaptation qui la protège des enzymes humaines qui pourraient la dégrader, et la prépare à se lier à un récepteur spécifique à la surface area cellulaire.

"C'est un mécanisme très compliqué dont nous ne connaissons franchement pas tous les détails, mais nous obtenons furthermore d'informations", a déclaré Dordick. "Une selected qui est devenue claire avec cette étude est que furthermore la molécule est grosse, meilleur est l'ajustement. Les composés les plus efficaces sont les in addition gros polysaccharides sulfatés qui offrent un in addition grand nombre de sites sur les molécules pour piéger le virus."

La modélisation moléculaire basée sur l'étude de liaison a révélé des web-sites sur la protéine de pointe où l'héparine pouvait interagir, augmentant les perspectives de polysaccharides sulfatés similaires.

"Cette recherche passionnante des professeurs Dordick et Linhardt fait partie de plusieurs efforts de recherche en cours au CBIS, ainsi qu'ailleurs à Rensselaer, pour relever les défis de la pandémie COVID-19 grâce à de nouvelles approches thérapeutiques et à la réutilisation des médicaments existants", a déclaré le directeur du CBIS. Deepak Vashishth.

«Les polysaccharides sulfatés inhibent efficacement le SARS-CoV-2 in vitro» a été publié dans Mobile Discovery avec le soutien de la Nationwide Study Foundation of Korea. À Rensselaer, Dordick et Linhardt ont été rejoints dans la recherche par Paul S.Kwon, Seok-Joon Kwon, Weihua Jin, Fuming Zhang et Keith Fraser, et par des chercheurs de l'Institut coréen de recherche sur les biosciences et la biotechnologie à Cheongju, en République de Corée et l'Université de technologie du Zhejiang à Hangzhou, en Chine.