Plusieurs variantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sont apparues en raison de mutations génomiques continues. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) a classé ces variantes en variantes préoccupantes (VOC) et variantes d’intérêt (VOI) en fonction de leur virulence, de leur taux de transmission et de leur capacité à échapper aux réponses immunitaires. Certains COV courants sont Alpha, Beta, Gamma, Delta et Omicron.
Sommaire
Arrière plan
Le SRAS-CoV-2 contient quatre protéines structurelles majeures, à savoir la pointe (S), la nucléocapside (N), la membrane (M) et l’enveloppe (E). Il contient également des protéines non structurelles, telles que des protéases et des ARN polymérases dépendantes de l’ARN. Les scientifiques ont rapporté que la protéine S, qui est présente sous la forme d’une pointe en forme de couronne sur la surface externe du virus, déclenche une infection virale chez l’homme. Le site du domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine S se fixe au récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2-R) pour initier le processus de pathogenèse. Les chercheurs ont révélé que la virulence accrue du SRAS-CoV-2 par rapport au SRAS-CoV est due à une plus grande affinité pour hACE2, causée par les mutations de la séquence d’acides aminés S-RBD.
Plusieurs stratégies ont été formulées pour inhiber ou diminuer l’affinité entre S-RBD et ACE2, en utilisant de petites molécules, des peptides, des anticorps polyclonaux/monoclonaux, etc. Certaines de ces stratégies ont eu moins de succès en raison de la mutation continue de la protéine S du SRAS- CoV-2. Tous les vaccins et traitements disponibles contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) ont été développés sur la base de la protéine S de la souche SARS-CoV-2 d’origine. Par conséquent, ces approches pharmaceutiques ont montré une efficacité réduite contre certains COV du SRAS-CoV-2.
Les plantes sont une source potentielle de divers métabolites secondaires utilisés pour la formulation de médicaments. Des études antérieures ont montré que de nombreuses herbes possèdent des propriétés antivirales et présentent des effets indésirables minimes. Ces études ont également rapporté que plusieurs médicaments chinois et à base de plantes ont considérablement réduit les symptômes cliniques et abaissé le taux de mortalité dû au COVID-19. Ces médicaments naturels pourraient également améliorer les symptômes pseudo-grippaux légers.
Les scientifiques ont déclaré que les méthodes informatiques, l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique sont des outils importants pour découvrir de nouveaux médicaments. En effet, ces méthodes ont accéléré la sélection de molécules thérapeutiques puissantes grâce à un criblage à haut débit et ont effectivement réduit le coût des expériences.
Des études antérieures ont rapporté que les SL sont présents dans Withania spp, qui a été la principale source de la médecine moderne. Ces études ont montré que les withanolides, un type de SL, possèdent de nombreuses propriétés médicinales, telles que des propriétés cardio-respiratoires, anticancéreuses, élévatrices de l’humeur, antioxydantes, antiépileptiques, hypocholestérolémiques, diurétiques et hypoglycémiantes.
Une nouvelle étude
Un préalable en silicone Une étude a montré que la withaférine A a des propriétés inhibitrices de la protéase. Fait important, la withaferine A a présenté une activité antivirale et immunomodulatrice robuste qui pourrait inhiber la protéase principale du SRAS-CoV-2 (Mpro). Les scientifiques ont déclaré que très peu de documents sont disponibles concernant l’effet antiviral de la 4-déhydrowithaférine A et du withalongolide A.
Une nouvelle étude publiée dans Ordinateurs en biologie et en médecine s’est concentré sur l’identification des métabolites secondaires végétaux (PSM) ayant une affinité plus élevée pour le S-RBD du SRAS-CoV-2. Dans cette étude, les chercheurs ont particulièrement mis l’accent sur les lactones stéroïdiennes (SL), qui peuvent perturber l’interaction précoce entre le S-RBD et l’ACE-2 de l’hôte, en utilisant la méthode des simulations dynamiques moléculaires (MDS). Les scientifiques ont révélé que cette méthode est plus avantageuse car elle crée un environnement natif probable en simulant des conditions réalistes dans lesquelles les ligands interagissent avec la molécule cible.
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé Molecular Mechanics Poisson-Boltzmann Surface Area (MMPBSA) pour leur analyse. Une valeur MMPBSA inférieure déduit une interaction stable et énergétiquement avantageuse, tandis qu’une valeur plus élevée n’est pas si avantageuse. Dans la présente étude, les chercheurs ont exploité cette approche pour sélectionner SL qui peut perturber efficacement l’interaction S-RBD et hACE2-R.
Principales conclusions
Les chercheurs ont évalué le potentiel de trois SL, à savoir la 4-déhydrowithaférine A, la withaférine A et le withalongolide A, obtenus à partir de sources végétales, pour perturber l’interaction S-RBD et hACE2-R dans deux conditions (CON-I et CON-II) , via la méthode de calcul mentionnée ci-dessus.
CON – I a déstabilisé les interactions entre S-RBD et hACE2-R par la 4-déhydrowithaférine A, ce qui a été déduit en mesurant l’augmentation de l’énergie de liaison (BE). Les chercheurs ont observé une augmentation de BE de -1028,5 kJ/mol (témoin) à -896,12 kJ/mol. Ils ont rapporté que la 4-déhydrowithaférine A présentait une forte interaction avec le S-RBD GLY496 avec une occupation de la liaison hydrogène (HBO) de 37,33 %.
Dans cette étude, les scientifiques ont rapporté que sous CON-II, le Withalongolide A avait effectivement perturbé tous les types d’interaction protéine-protéine (PPI) du S-RBD du SRAS-CoV-2 et du hACE2-R. Cette conclusion était basée sur l’augmentation du BE de -913 kJ/mol (témoin) à -133,69 kJ/mol. De plus, les scientifiques ont signalé une distance accrue (> 3,55 nm) entre les combinaisons sélectionnées d’examen après action (AAR) de S-RBD et de hACE2-R. Les auteurs ont révélé que Withalongolide A a développé une liaison hydrogène avec TYR453 de S-RBD (97%, HBO).
Conclusion
Dans cette étude, les auteurs ont révélé que les molécules SL pourraient perturber efficacement l’interaction S-RBD et hACE2-R et empêcher le SRAS-CoV-2 de reconnaître les cellules hôtes. Les scientifiques ont déclaré que ces molécules pourraient aider à concevoir de nouvelles thérapies COVID-19.
