Screening de candidatos antivirais contra coronavírus
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Karine Lima Lourenço
Cristiana Couto Garcia
Milene Dias Miranda
Daniel Santos Mansur
Cristiana Couto Garcia
Milene Dias Miranda
Daniel Santos Mansur
Resumo
A COVID-19 causou mais de sete milhões de mortes globalmente e sobrecarregou os sistemas de saúde de diversos países. Além disso, a infecção pelo SARS-CoV-2 pode levar a sintomas prolongados, conhecidos como COVID Longa, que afetam mais de 100 milhões de pessoas em todo o mundo e estão associados a impactos socioeconômicos. A doença está associada a altos títulos virais, comumente acompanhados por uma resposta inflamatória exacerbada, caracterizada pela tempestade de citocinas. As mutações presentes em novas variantes do vírus são constantemente associadas a maior transmissibilidade e maior evasão imune. O MHV, assim como o SARS-CoV-2, é um betacoronavírus que tem sido empregado como ferramenta de estudo em laboratório de nível de biossegurança nível 2. Aqui, propomos a triagem de diferentes moléculas com potencial antiviral contra a infecção por coronavírus, incluindo: i) os flavonoides Baicaleína e seu metabólito, baicalina, que já demonstraram efeitos anti-adsorção no contexto de infecção por outros vírus de RNA de fita simples senso positivo; ii) o peptídeo alpha-helicoidal (AH-D), que tem como alvo o envelope lipídico viral; iii) um análogo de nucleosídeo, o 7-Deaza-7-fluoro2'-C-methyladenosine (DFMA). A baicalina e a baicaleína não apresentaram efeitos na redução dos títulos virais ou na restauração da viabilidade celular em células L929 infectadas com o MHV-3. Em seguida, testamos o peptídeo AH-D, que foi capaz de reduzir os títulos virais do MHV em concentrações a partir de 50nM e do SARS-CoV-2 a partir de 125nM, também prevenindo a morte das células L929 em resposta à infecção por MHV-3. Ensaios in vitro revelaram que o DFMA foi eficaz contra tanto o MHV-3 quanto o MHV-A59, assim como contra o SARS-CoV-2, apresentando um índice de seletividade de 6,2. Além disso, experimentos in vivo demonstraram que o DFMA reduziu significativamente as cargas virais nos três modelos de infecção e diminuiu os níveis de mediadores inflamatórios importantes, incluindo CXCL1, CCL2 e IL-6, nos pulmões de camundongos infectados. Esses achados sugerem um promissor efeito antiviral do DFMA, não apenas contra o SARS-CoV-2, mas também contra outros coronavírus que possam surgir.
Abstract
COVID-19 has caused more than seven million deaths globally and overwhelmed the healthcare systems of several countries. Additionally, SARS-CoV-2 infection can lead to prolonged symptoms, known as Long COVID, which affect more than 100 million people worldwide and are associated with socioeconomic impacts. The disease is linked to high viral loads, often accompanied by an exacerbated inflammatory response, characterized by a cytokine storm. Mutations in new variants of the virus are consistently associated with increased transmissibility and greater immune evasion. MHV, like SARS-CoV-2, is a betacoronavirus that has been used as a research tool in biosafety level 2 laboratories. Here, we propose the screening of various molecules with antiviral potential against coronavirus infection, including: i) the flavonoids Baicalein and its metabolite, baicalin, which have already demonstrated antiadsorption effects in the context of infection by other positive ssRNA virus; ii) the alphahelical peptide (AH-D), which targets the viral lipid envelope; iii) a nucleoside analog, DFMA. The results showed that baicalin and baicalein did not exhibit effects in reducing viral titers or in restoring cell viability in L929 cells infected with MHV-3. Therefore, further testing with these compounds was not conducted. Next, we tested the AH-D peptide, which was able to reduce MHV viral titers at concentrations starting from 50nM and SARS-CoV-2 from 125nM, also restoring the viability of L929 cells in response to MHV3 infection. In vitro assays revealed DFMA to be effective against both MHV-3 and MHV-A59, as well as SARS-CoV-2, with a Selectivity Index (SI) of 6.2. Furthermore, in vivo experiments demonstrated that DFMA significantly reduced viral loads in all three infection models and decreased levels of inflammatory mediators, including CXCL1, CCL2, and IL-6, in the lungs of infected mice. These findings suggest that DFMA holds promise as an antiviral agent not only against SARS-CoV-2 but also against other coronaviruses that may emerge.
Assunto
Biologia celular, COVID-19, SARS-CoV-2, Antivirais, Reposicionamento de Medicamentos
Palavras-chave
COVID-19, MHV, SARS-CoV-2, antivirais, reposicionamento de drogas