Des chercheurs examinent le potentiel de l’antiviral acriflavine contre le SRAS-CoV-2

L’criflavine est traditionnellement employée comme antiseptique topique, bien qu’elle ait été plus récemment impliquée comme agent antiviral à faibles doses, potentiellement en stimulant la production d’interféron. Dans une nouvelle étude récemment téléchargée sur le bioRxiv* serveur de pré-impression, l’application du médicament à l’infection par le SRAS-CoV-2 est étudiée, démontrant une large activité envers une gamme d’autres bétacoronavirus.

Recherche de pistes médicamenteuses contre le SRAS-CoV-2

La réutilisation de médicaments connus pourrait être d’une importance vitale dans la pandémie actuelle de coronavirus 2019 (COVID-19). Parce qu’ils portent déjà des profils de toxicité soigneusement étudiés, ils ont le potentiel d’être déployés rapidement sans avoir à respecter le calendrier de développement clinique normalement extrêmement long. Dans un effort pour découvrir des pistes de médicaments appropriées, le groupe a identifié plusieurs protéines essentielles et hautement conservées codées par le génome du SRAS-CoV-2. La protéase de type cystéine papaïne (PL^PRO) appartient à la protéine 3 non structurelle et est essentielle à la maturation des protéines virales tout en étant indiquée pour atténuer la réponse à l’interféron de l’hôte, ce qui en fait une cible médicamenteuse attrayante.

Une approche de criblage à haut débit pour découvrir les inhibiteurs de la PL^PRO a été utilisé, exposant un test de protéase à marquage fluorescent à près de 6 000 composés de petites molécules connus et approuvés. À ce stade, il a déjà été noté que l’acriflavine génère la plus grande inhibition des composés testés, et l’effet du médicament sur l’activité enzymatique a été davantage exploré en utilisant l’acriflavine marquée par fluorescence contre la PL naturelle.^PRO, donnant un IC₅₀ de 1,66 µM et 1,46 µM dans chaque expérience, respectivement. La spécificité du médicament vis-à-vis de la PL^PRO a également été démontrée par comparaison avec une protéase structurellement et fonctionnellement apparentée, qui présentait moins de 50% d’inhibition à des concentrations élevées de 100 µM.

Une caractérisation plus poussée par RMN et cristallographie aux rayons X a illustré la manière dont l’acriflavine se lie à la PL^PRO, n’affectant pas la conformation globale de la protéine et donc probablement liaison dans un site spatialement localisé. Deux molécules d’acriflavine déchlorée (proflavine) peuvent s’empiler dans la poche de liaison de PL^PRO, induisant un grand changement conformationnel caractérisé par la rotation et la translocation de la boucle BL2 voisine, une région conservée à travers les coronavirus qui, lorsqu’elle est déformée de cette manière, empêche l’entrée dans le site actif de l’enzyme. L’acriflavine commerciale contient un mélange de molécules structurellement similaires, dont certaines portent l’ion chlorure susmentionné, tandis que d’autres peuvent supporter la méthylation. Un certain nombre d’autres sites de liaison se sont avérés contribuer à l’inhibition de l’enzyme, à la fois dans des poches plus hydrophiles et hydrophobes qui étaient ainsi occupées par les formes plus ou moins polaires du médicament. Le mélange de composés a été noté par le groupe comme étant un inhibiteur significativement plus puissant que la proflavine pure, ce qui suggère qu’il s’agit de la distorsion combinée de plusieurs sites de liaison sur PL^PRO qui perturbe le mieux la fonction des protéines.

Test de l’activité antivirale

Pour tester davantage l’efficacité et la toxicité du médicament contre l’infection par le SRAS-CoV-2 in vitro les dosages ont été réalisés dans des cellules humaines. Les concentrations de cytotoxicité cellulaire à 50% se situaient dans la plage d’environ 3 à 12 µM dans la variété de cellules humaines exposées, tandis que l’IC₅₀ les valeurs vis-à-vis du SRAS-CoV-2 étaient d’environ 50 nM. L’application du médicament à des moments ultérieurs s’est avérée également efficace dans l’inhibition du virus, soutenant en outre que l’inhibition a lieu pendant la phase de réplication du virus et n’affecte pas l’entrée des cellules.

Une voie aérienne humaine infectée par le SRAS-CoV-2 ex vivo modèle a ensuite comparé l’acriflavine au remdesivir, un antiviral à large spectre, montrant une inhibition significativement plus élevée à des concentrations aussi faibles que 500 nM par rapport à 10 µM de ce dernier. Deux bétacoronavirus autres que SARS-CoV-2 – MERS-CoV et HCoV-OC43 – en plus de deux alphacoronavirus, ont ensuite été testés contre l’acriflavine. Chacun des bétacoronavirus a démontré une CI comparable₅₀ valeurs au SARS-CoV-2, alors que le médicament était totalement inefficace pour ralentir la réplication des alphacoronavirus.

Enfin, un modèle murin a été utilisé pour comparer l’acriflavine avec le remdesivir, administré en quantités similaires pendant 6 jours, avec une provocation SARS-CoV-2 introduite le deuxième. La RT-qPCR ultérieure a démontré que le virus était présent dans les poumons et le cerveau du groupe non traité, ce qui est fréquent en raison de la forte incidence du récepteur ACE2 sur ces sites. Le remdesivir a réduit la charge virale dans le cerveau d’environ 2 ordres de grandeur, tandis que l’acriflavine l’a fait environ 5 fois. La charge virale était moins significativement réduite dans les poumons par n’importe quelle méthode, bien que l’administration orale d’acriflavine se soit avérée plus efficace que l’injection intramusculaire.

L’criflavine pourrait potentiellement être déployée en tant que médicament bêtacoronavirus à large spectre utile malgré un temps de rétention relativement court in vivo. Le groupe souligne que la structure de l’anneau aromatique qui permet au médicament de s’empiler dans le PL^PRO la poche de liaison et empêcher la fonction protéique est généralement associée à l’intercalation et à la mutagenèse de l’ADN, de sorte qu’il pourrait y avoir des préoccupations concernant l’utilisation à long terme. Cela dit, cette histoire n’a pas encore indiqué de préoccupations concernant une utilisation limitée chez l’homme.

*Avis important

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.