Une étude récente, publiée dans le Journal des produits naturels de l’American Chemical Society et de l’American Society of Pharmacognosy, ont mis en évidence trois produits marins naturels comme de puissants inhibiteurs du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) – sans aucun effet toxique apparent pour les cellules pulmonaires humaines.
Les vaccins ont réduit l’impact négatif de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) ; cependant, des interventions à multiples facettes sont encore nécessaires pour lutter contre cette menace mondiale pour la santé.
L’un des principaux problèmes est le manque d’un traitement efficace. Il y a eu de nombreux essais de réutilisation de médicaments pour COVID-19, fournissant souvent de faux espoirs et des résultats trompeurs. Néanmoins, cela ne signifie pas que les chercheurs doivent simplement abandonner, car de nombreux composés sont prometteurs pour une utilisation clinique future.
Il existe de nombreuses molécules d’origine terrestre et marine ayant une activité antivirale contre les coronavirus. Par exemple, les tanins et les anthraquinones inhibent la glycoprotéine de pointe sur le virus et l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) sur nos cellules, qui sont cruciales pour l’entrée virale.
D’autre part, les alcaloïdes, les flavonoïdes et les coumarines inhibent différentes protéases qui jouent un rôle dans le cycle de vie viral. De même, des rapports récents ont montré une activité puissante contre le SRAS-CoV-2 pour les classes structurelles de polykétide, d’isoprénoïde, de binaphtoquinone et de polyphénol.
Par conséquent, une équipe de recherche dirigée par le Dr Bhuwan Khatri Chhetri de l’École de chimie et de biochimie du Georgia Institute of Technology à Atlanta visait à approfondir les produits marins naturels prometteurs qui présentent un véritable potentiel pour inhiber le SRAS-CoV-2.
Étude : Produits naturels marins comme pistes contre l’infection par le SRAS-CoV-2. Crédit d’image : V_E / Shutterstock
Prioriser les antiviraux potentiels
Ce groupe d’étude a lancé l’évaluation des produits naturels marins à partir de leur collection de plusieurs milliers de composés marins purs et de fractions d’extraits assemblés dans le cadre du programme International Cooperative Biodiversity Groups financé par les National Institutes of Health (NIH) aux Fidji et aux Îles Salomon.
À partir de cette vaste bibliothèque de produits naturels, le groupe a priorisé ceux structurellement similaires aux antiviraux connus, en particulier les molécules ayant une activité établie contre les coronavirus et autres virus à ARN.
De nombreuses cultures cellulaires différentes ont été utilisées pour évaluer leur activité, telles que les cellules Vero E6 dérivées d’un rein de singe vert d’Afrique, la cellule dérivée d’un adénocarcinome épithélial pulmonaire Calu-3, ainsi que des cellules épithéliales bronchiques humaines cryoconservées. Un isolat précoce du SRAS-CoV-2 (USA-WA1/2020) a été utilisé pour évaluer l’activité antivirale.
Suppression significative de l’activité du SRAS-CoV-2
Parmi les dix produits naturels qui ont été sélectionnés pour l’évaluation, trois se sont démarqués sur la base d’une série d’expériences avec des cellules Calu-3 de cancer du poumon humain infectées par le SRAS-CoV-2 : homofascaplysine A, (+)-auréol et bromophycolide A.
Ces composés représentent trois classes structurelles diverses de petites molécules : les alcaloïdes bêta-carbolines, les hydroquinones sesquiterpéniques et les macrolides méroditerpéniques. C’est plutôt important, car ils ouvrent la porte à la création de dérivés synthétiques et de candidats principaux contre le SRAS-CoV-2 – avec des profils antiviraux et de cytotoxicité optimaux.
Cette étude a montré que les trois produits naturels susmentionnés supprimaient de manière significative l’infection virale sans nuire aux cellules pulmonaires humaines. De plus, des expériences de suivi ont également confirmé leur bioactivité même à de faibles concentrations.
Les auteurs déclarent également que leurs activités inhibitrices anti-SARS-CoV-2 sont comparables à d’autres composés récemment rapportés dans la littérature, même si différents systèmes de cellules hôtes ont été utilisés dans différentes publications.
S’appuyer sur de nouvelles pistes de médicaments
En un mot, la diversité moléculaire trouvée dans les produits naturels (tels que trois composés identifiés dans cette étude) est prometteuse pour de nouvelles pistes de médicaments qui pourraient répondre au besoin critique d’arrêter l’impact du SRAS-CoV-2, mais aussi potentiellement d’autres virus à ARN de préoccupation pandémique.
Cela signifie que les études à venir pourraient s’appuyer sur ces découvertes et utiliser des outils émergents – notamment des réplicons et des particules pseudo-virales – afin d’élucider les mécanismes antiviraux des principaux candidats-médicaments.
Les auteurs ont également cité le Dr Francis S. Collins, qui a déclaré ce qui suit dans le récent La science éditorial : « Une autre leçon est que la dépendance à court terme nécessaire à la réutilisation des médicaments existants ne produira pas souvent de véritables résultats positifs. Par conséquent, pour l’avenir, nous devrions commencer à travailler sur de puissants antiviraux oraux contre toutes les principales classes d’agents pathogènes potentiels, dans le but d’avoir des médicaments prêts pour les essais d’efficacité de phase 2/3 lorsque la prochaine menace émergera.
Dans tous les cas, tous les efforts de recherche existants et futurs axés sur la découverte de médicaments antiviraux nécessitent une approche à multiples facettes ; par conséquent, les résultats pharmacocinétiques et pharmacodynamiques rapportés ici seront bénéfiques pour affiner l’approche méthodologique.
