Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont identifié un inhibiteur de protéase de type papaïne pour traiter les infections à coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Protéase principale du SRAS-CoV-2 (Mpro) ont été la principale approche dans le développement du traitement de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), ce qui a conduit à l’autorisation du nirmatrelvir (Paxlovid) pour une utilisation d’urgence. Mpro a été une cible prometteuse pour de nouveaux médicaments en raison de sa différence avec les protéases humaines et de son importance lors d’infections. Cependant, la plupart des recherches ne se sont concentrées que sur le développement d’un seul Mpro inhibiteurs.
Sommaire
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont identifié une protéase semblable à la papaïne (PLpro) qui pourrait être potentiellement utilisé avec un Mpro inhibiteur dans un cocktail d’inhibiteurs de protéase pour le traitement du SRAS-CoV-2.
L’équipe a évalué de petites molécules à partir d’une bibliothèque clinique personnalisée comprenant 58 composés qui ont été collectés à partir de différentes sources en fonction de leur activité inhibitrice contre le PLpro enzyme. L’efficacité des inhibiteurs contre la PLpro a été analysée en estimant l’inhibition dose-réponse de PLpro ainsi que ses activités deISGylase et deubiquitinase. En outre, l’équipe a évalué si PLpro les inhibiteurs pourraient sauver l’induction de l’interféron bêta (IFN-β). Ceci a été réalisé en co-transfectant des cellules HEK-293T avec le PLpro correspondant à la souche de type sauvage SARS-CoV-2 et à un rapporteur IFN-β luciférase. La co-transfection a été encore améliorée avec de l’acide polyinosinique:polycytidylique (poly I:C) pour fonctionner comme l’acide ribonucléique double brin (ARN).
L’équipe a également évalué si le DDL-701 pouvait être un composant d’un éventuel cocktail d’inhibiteurs de protéase et agir efficacement contre l’infection au COVID-19 du système nerveux central (SNC) en menant une étude pharmacocinétique chez la souris. Les souris ont été traitées avec du DDL-701 ou du DDL-750 seul ou ensemble, suivi d’une évaluation des concentrations dans le plasma et le cerveau.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que le criblage de petites molécules a abouti à quatre résultats qui ont montré PLpro activité inhibitrice de plus de 80 %, à savoir l’eltrombopag (DDL-701), un antagoniste des récepteurs des leucotriènes cystéiniques appelé zafirlukast (DDL-715), l’agoniste des récepteurs de la thrombopoïétine-1 (agoniste TPO-1, DDL-713) et le GRL-0617. De plus, un médicament antipsychotique appelé fluspirilène et un antagoniste des récepteurs des leucotriènes appelé montélukast ont augmenté la PLpro activité.
Validation de l’activité inhibitrice du DDL-701 contre la PLpro a montré que le CI50 valeur de l’inhibition dose-réponse de la PLpro était de 13 μM, l’activité deubiquitinase était de 21 μM et l’activité deISGylase était de 8 μM. De plus, les courbes dose-réponse générées pour DDL-713, DDL-715 et GRL-0617 ont révélé une puissance inhibitrice plus faible par rapport à celle de DDL-701. L’équipe a également noté que le PLpro l’inhibition par le DDL-701 n’a pas été affectée lorsqu’il a été utilisé dans un test de protéase en combinaison avec le DDL-750. De plus, le Mpro l’activité inhibitrice du DDL-750 a été maintenue même en présence de DDL-701 alors que le DDL-701 lui-même ne présentait pas de Mpro activité inhibitrice.
L’équipe a également constaté que le PLpro l’expression a réduit l’induction de l’IFN-β de plus de 50 % tandis que le traitement avec DDL-701 a sensiblement sauvé l’induction de l’IFN-β. Cependant, DDL-715 et DDL-750 n’ont pas sauvé l’induction d’IFN-β. PLpro l’activité s’est également avérée antagoniser la signalisation du facteur nucléaire kappa B (NF-κB), mais il n’y avait aucune preuve de sauvetage de NF-κB par l’un des composés testés.
L’évaluation des souris traitées au DDL-701 ou au DDL-750 a montré que les concentrations de DDL-701 et de DDL-750 étaient respectivement de près de μM et d’environ 0,18 μM après deux heures de traitement. Cependant, le DDL-701 a affiché une pénétration cinq fois plus élevée dans le cerveau que le DDL-750. De plus, les concentrations de DDL-701 et de DDL-750 dans le plasma étaient d’environ 14 μM et 0,5 μM, respectivement. Lorsqu’ils sont utilisés en combinaison, les niveaux des deux médicaments étaient considérablement plus faibles dans le plasma et le cerveau.
Amarrage du DDL-701 avec PLpro ont indiqué que ni GRL-0617 ni DDl-701 n’interagissaient avec le site actif du résidu cystéine-111 mais étaient liés à la tyrosine-268 qui est présente à l’extérieur du tunnel qui contient le résidu cystéine-111. De plus, le DDL-715 et le losartan, un PLpro inhibiteur, s’est avéré se lier à l’enzyme à la tyrosine-268.
Conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que le DDL-701 est un PL efficacepro inhibiteur qui a montré une activité inhibitrice soutenue même en présence de nirmatrelvir, un Mpro inhibiteur. DDL-701 est également signalé pour stimuler les niveaux plasmatiques qui pourraient provoquer une inhibition de la PLpro ainsi que d’améliorer l’efficacité antivirale. Par conséquent, les chercheurs pensent que le DDL-701 est un candidat potentiel à utiliser en combinaison avec un Mpro inhibiteur pour le traitement COVID-19.
*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.
