In vitro laboratoire des tests ont montré que les polyéther ionophores, notamment l’antibiotique X-206, sont de puissants inhibiteurs du SRAS-CoV-2. Cependant, étant donné que leur sécurité pour l’utilisation humaine est inconnue, d’autres tests doivent être effectués pour déterminer leur potentiel d’utilisation comme antiviraux pour COVID-19.
Nouveau coronavirus SARS-CoV-2. Cette image au microscope électronique à balayage montre le SRAS-CoV-2 (orange) – également connu sous le nom de 2019-nCoV, le virus qui cause le COVID-19 – isolé d’un patient aux États-Unis, émergeant de la surface de cellules (vertes) cultivées dans le laboratoire. Image capturée et colorisée aux Rocky Mountain Laboratories (RML) du NIAID à Hamilton, Montana. Crédit d’image: NIAID / Flickr
L’un des efforts pour lutter contre la maladie à coronavirus en cours 2019 (COVID-19), pandémie causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), consiste à réutiliser les médicaments déjà utilisés.
Les polyéther ionophores sont une famille de produits naturels utilisés comme antibiotiques. Souvent utilisés chez les animaux, ils peuvent inhiber les bactéries à Gram positif, y compris les souches résistantes aux médicaments. Ils ont également été vus pour avoir une activité antivirale contre les virus à ARN et à ADN comme la grippe, le VIH et le Zika. Des études ont rapporté que les ionophores salinomycine et monensine pourraient inhiber le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV), un coronavirus pathogène étroitement lié au SRAS-CoV-2. Bien que le mécanisme exact de l’activité antivirale des ionophores soit inconnu, il est probable qu’ils interfèrent avec le cycle de réplication du virus.
Les polyéther ionophores inhibent le SARS-CoV-2
Dans une étude publiée dans la revue Recherche antivirale, des chercheurs de l’Université d’Aarhus, au Danemark, rapportent leurs tests sur différents polyéther ionophores pour inhiber le SRAS-CoV-2 in vitro.
L’équipe a testé 11 polyéther ionophores naturels et un analogue synthétique pour déterminer si in vitro les changements dans les cellules Vero E6 – qui surexpriment la sérine protéase humaine TMPRSS2 qui facilite l’entrée virale – infectées par le virus SARS-CoV-2 pourraient être sauvées. L’infection virale provoque des cellules hautement fluorescentes, ce qui a permis aux auteurs d’imaginer et de quantifier les changements. Comme contrôles pour leur test, l’équipe a utilisé le remdesivir et l’hydroxychloroquine (HCQ) – deux médicaments antiviraux qui ont récemment été réutilisés pour traiter le COVID-19 sévère avec un succès variable.
Après avoir infecté les cellules Vero E6 avec le SRAS-CoV-2, l’équipe a ajouté les différents ionophores et les a laissés pendant 72 heures. La réplication virale a été testée en utilisant un test SARS-CoV-2 TCID50%, et une analyse par transfert Western a été utilisée pour tester les cellules après lyse.
Les auteurs ont constaté que les 11 ionophores présentaient une certaine inhibition virale, bien qu’avec des puissances différentes. Certains composés, y compris la narasine, la salinomycine et la nanchangmycine, avaient une sélectivité plus de 100 fois envers le SRAS-CoV-2. D’autres composés, la nigéricine, l’indanomycine, la monensine et le lasalocide, ont montré une sélectivité d’environ 50 à 100 fois. Le Ca-ionophores ionomycine et la calcimycine ont montré une faible sélectivité de 5 et 18 fois, respectivement.
En revanche, l’ionophore synthétique HL-201 n’était pas sélectif et n’a pas inhibé la réplication virale. Le remdesivir a montré une activité antivirale et une sélectivité de plus de 67 fois, mais HCQ n’a montré aucun effet antiviral.
Les composés que la maduramycine et le X-206 ont montré étaient très sélectifs, sélectifs 313 et 586 fois et très puissants. En utilisant la qRT-PCR pour tester l’ARN viral et la formation de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, les auteurs ont trouvé que X-206 inhibait significativement la réplication virale, même à une faible concentration de 760 pM. Un test de plaque standard a montré que X-206 réduisait considérablement la libération de particules virales. En outre, X-206 a également inhibé la réplication du virus dans les cellules pulmonaires humaines.
Criblage de polyéther ionophores pour l’activité antivirale contre l’infection par le SRAS-CoV-2 dans les cellules Vero E6-hTMPRSS2. (A) Images de microscope représentatives. Les flèches blanches montrent des exemples de cellules condensées induites par le virus. Barre d’échelle = 50 µm. (B) Le nombre relatif de cellules condensées induites par le virus (lignes noires) ont été comptés et les effets sur la viabilité cellulaire des cellules Vero E6-hTMPRSS2 non infectées ont été déterminés par CellTiter-Blue (lignes grises). Les points de données sont la moyenne ± sd (N = 3). SI = indice de sélectivité. EB Svenningsen et coll.
Plus de tests sont nécessaires pour comprendre l’utilisation potentielle contre COVID-19
Les amphiphiles cationiques comme HCQ augmentent le pH du lysosome cellulaire et perturbent les processus d’autophagie, ce qui peut en partie être le mécanisme par lequel ils inhibent la réplication virale in vitro. Les polyéther ionophores sont également connus pour s’accumuler dans les lysosomes, affecter l’autophagie et peuvent modifier le pH lysosomal. Ainsi, il est probable que les polyéther ionophores et les amphiphiles cationiques aient des mécanismes d’inhibition virale similaires.
Bien que HCQ n’ait pas été efficace dans Vero-E6 exprimant TMPRSS2, il a inhibé efficacement la réplication du virus dans les cellules Vero E6 de type sauvage. Cependant, l’activité de X-206 était indépendante de l’expression de TMPRSS2, suggérant un mécanisme d’inhibition différent par rapport à HCQ.
Les auteurs ont utilisé le profilage morphologique dans Vero-E6 non infecté exprimant TMPRSS2 pour comprendre le mécanisme. Ils ont constaté que les profils de bioactivité de l’HCQ et de la bafilomycine, un produit naturel avec une activité antivirale, sont fortement corrélés, suggérant un mécanisme similaire, probablement une désacidification lysosomale.
En revanche, les profils de bioactivité des polyéther ionophores étaient différents de HCQ et de bafilomycine, mais similaires les uns aux autres. Cela suggère que l’effet antiviral des ionophores est différent de celui des amphiphiles cationiques. Les concentrations bioactives dans le test étaient approximativement similaires à leurs concentrations antivirales.
L’équipe a en outre analysé comment l’activité antivirale du X-206 variait avec le moment de l’ajout du composé après l’infection virale, jusqu’à 8 heures après l’infection. Ils ont découvert qu’une concentration de 12 nM de X-206 réduisait efficacement l’infection virale 0,5 et 2 heures après l’infection, y compris une réduction logarithmique de 2 fois du virus dans le surnageant.
L’innocuité et la toxicité des polyéther ionophores chez l’homme sont actuellement inconnues. Il a été démontré que le X-206 a une certaine toxicité chez les animaux, mais certains composés sont produits commercialement et sont utilisés en agriculture.
Ces découvertes justifient donc une étude plus approfondie pour clarifier à la fois le mécanisme antiviral par lequel les polyéther ionophores inhibent la réplication virale ainsi que leur sécurité d’utilisation contre COVID-19 chez l’homme.
