Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, une équipe de chercheurs a utilisé un ensemble d’outils de test pour découvrir de nouveaux candidats inhibant la réorientation des médicaments de la protéase transmembranaire sérine 2 (TMPRSS2), qui peuvent être des thérapeutiques utiles pour le traitement de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Étude : Une suite de tests TMPRSS2 pour le dépistage des candidats à la réorientation des médicaments en tant que traitements potentiels du COVID-19. Crédit d’image : créateurs de Wirestock/Shutterstock
Une stratégie efficace pour lutter contre la pandémie de coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) pourrait être la réorientation des médicaments, qui permet d’accélérer le suivi des candidats-médicaments déjà identifiés dans les essais cliniques humains pour les tester en tant que thérapies COVID-19. L’étape la plus critique de la réorientation des médicaments est le développement de in vitro tests qui pourraient générer des données d’efficacité sur les candidats-médicaments à l’étude pour la réutilisation des médicaments.
Sommaire
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont démontré l’utilisation d’une suite de tests pour la découverte et le développement de nouveaux inhibiteurs de TMPRSS2 à partir de plusieurs candidats à la réorientation de médicaments. TMPRSS2, une protéine présente dans les poumons, les voies respiratoires et les voies gastro-intestinales humaines, facilite l’infection par le SRAS-CoV-2 en clivant deux séquences sur la protéine de pointe virale (S) entraînant une fusion membranaire et la libération de l’ARN du SRAS-CoV-2 dans la cellule hôte. Par conséquent, une biomolécule capable d’inhiber l’activité protéase de TMPRSS2 pourrait être un médicament COVID-19 précieux.
Les chercheurs ont développé un test de détection basé sur la spectrométrie de masse utilisant TMPRSS2 recombinant et un substrat peptidique non marqué qui imitait le site de clivage SARS-CoV-2 S, S2′. Ce test a démontré des performances appropriées pour être utile pour le dépistage quantitatif à haut débit (qHTS). Il a bien fonctionné dans des plaques à 384 puits et a servi de test orthogonal détectant les résultats faussement positifs du test de substrat fluorogène.
Les chercheurs ont passé au crible un total de 6 030 candidats à la réorientation de médicaments à partir de trois bibliothèques de composés : la National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) Pharmaceutical Collection (NPC), la bibliothèque d’inhibiteurs de protéase compilée en interne (PIL) et une bibliothèque axée sur l’oncologie, la Plaque d’interrogation du mécanisme (MIPE).
Les résultats positifs des tests de peptides fluorogènes ont été évalués plus en détail à l’aide du test de détection basé sur la spectrométrie de masse orthogonale et d’un test d’entrée de cellules à particules pseudotypées. Dans ce dernier, les particules ont été pseudotypées avec la protéine S du type sauvage SARS-CoV-2 (WA1 + D614G) ou la souche Delta (B.1.617.2) dans les cellules Calu-3 pour démontrer l’inhibition et l’efficacité cellulaire de TMPRSS2.
Résultats
le in vitro les tests ont fourni des informations et des données préliminaires qui pourraient être utilisées pour déplacer rapidement une biomolécule inhibant TMPRSS2 identifiée vers des essais cliniques humains pour le traitement du COVID-19. L’écran principal de réutilisation des médicaments a utilisé la détection par fluorescence pour identifier un puissant inhibiteur de TMPRSS2 parmi 6 030 candidats à la réutilisation des médicaments et a généré un total de 18 962 points de données après avoir testé chaque composé à plusieurs concentrations de TMPRSS2.
L’évaluation de chacun de ces composés dans une dose-réponse en 11 points et en outre dans un test de compteur de fluorescence n’a donné que 27 résultats confirmés ayant> 30% d’inhibition et <10% d'extinction de fluorescence.
Une évaluation plus poussée de ces 27 composés à l’aide du test de détection par spectrométrie de masse et du test d’entrée de particules pseudotypées a donné six biomolécules présentant une activité inhibitrice contre TMPRSS2.
Deux de ces six molécules, le camostat et le nafamostat étaient les inhibiteurs les plus puissants de TMPRSS2, et les deux font l’objet d’essais cliniques sur l’homme en tant qu’antiviral contre le COVID-19. Notamment, ces deux médicaments sont également approuvés au Japon pour traiter la pancréatite. Bien que les deux autres molécules, l’otamixaban et le PCI-27483, aient également démontré une activité inhibitrice de TMPRSS2 in vitro mais ne sont pas entrés dans des essais cliniques humains en tant que traitements COVID-19.
Deux autres composés, 92 et 114, ont également été identifiés comme inhibiteurs peptidomimétiques de TMPRSS2. Ils ont des structures centrales sulfonylées de 3-amindinophénylalanylamide et faisaient partie des inhibiteurs synthétiques initiaux de TMPRSS2. Les deux sont non cytotoxiques dans les cellules Calu-3 ; cependant, aucune étude n’a été réalisée pour le SRAS-CoV-2 avec ces composés. La présente étude a démontré que 92 et 114 inhibaient TMPRSS2 avec un IC50 de ~ 300 nM et bloqué l’entrée du SRAS-CoV-2 dans les cellules Calu-3.
conclusion
Pour conclure, les auteurs ont utilisé un éventail de tests pour cribler plusieurs composés biochimiques afin d’identifier de nouveaux inhibiteurs puissants de TMPRSS2 en tant que thérapeutique antivirale pour le traitement du COVID-19. Ils ont identifié avec succès six inhibiteurs puissants de TMPRSS2 à partir de 6030 candidats-médicaments réorientés.
L’étude a illustré l’utilité d’un test de détection basé sur la spectrométrie de masse pour démontrer un pipeline de découverte précoce de médicaments TMPRSS2. Selon les auteurs, les tests utilisés dans la présente étude ont permis l’identification d’inhibiteurs de meilleure qualité car le substrat non marqué était physiologiquement pertinent. De plus, ce test était supérieur à un test de détection basé sur la fluorescence parce que le substrat non marqué évitait l’identification d’un faux positif pouvant résulter de l’extinction de la fluorescence de l’inhibiteur ou de la fluorescence du composé.
*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.
