O estudo mostrou que a inibição da fosforilação de uma proteína estrutural chave expressa em coronavírus prejudicou a infecção por SARS-CoV-2 em células epiteliais do pulmão humano.
A equipe usou inibidores da proteína da célula hospedeira glicogênio sintase quinase 3 (GSK-3) para bloquear a fosforilação da proteína do nucleocapsídeo SARS-CoV-2 que é essencial para a replicação do coronavírus.
Os pesquisadores também demonstraram que o inibidor GSK-3 de lítio foi associado a um risco significativamente reduzido para COVID-19
“O direcionamento de GSK-3 pode, portanto, fornecer uma terapia antiviral para COVID-19 e para infecções por coronavírus que podem surgir no futuro, ”Diz Peter Klein da Universidade da Pensilvânia e colegas.
Uma versão pré-impressa do artigo de pesquisa está disponível no medRxiv * servidor, enquanto o artigo é submetido à revisão por pares.
Estudo:Direcionando a Proteína do Nucleocapsídeo Coronavírus através da Inibição de GSK-3 . Crédito da imagem:Droneandy / Shutterstock Klein e colegas alertam que, devido aos grandes surtos de coronavírus que ocorreram nas últimas duas décadas, é provável que novos surtos ocorram no futuro.
“Além do desenvolvimento de vacinas eficazes, estratégias antivirais que visam mecanismos conservados na replicação e transmissão de coronavírus podem ser necessárias para COVID-19 e potenciais surtos de coronavírus futuros, " eles dizem.
A proteína do nucleocapsídeo (N) é essencial para a replicação do coronavírus, transcrição e montagem.
Contudo, A proteína N expressa pelo vírus SARS-CoV-1 (que causou o surto de SARS de 2002-2004) requer fosforilação pela célula hospedeira GSK-3 no domínio arginina-serina (RS).
Além disso, o inibidor GSK-3 de lítio, que já é uma terapia comum para o transtorno bipolar, prejudica a replicação de vários coronavírus, incluindo SARS-CoV-1, vírus da diarreia epidêmica suína, e vírus da gastroenterite transmissível.
“Interferir com a dependência conservada da proteína N na proteína hospedeira GSK-3 pode ser uma abordagem viável para tratar COVID-19 e potenciais surtos de coronavírus futuros, ”Escreve Klein e a equipe.
Estudos já mostraram que, apesar da proteína N de SARS-CoV-1 compartilhar apenas 20-30% da identidade de sequência com as proteínas N de muitos outros coronavírus, todos os vírus têm um domínio RS que fica entre os domínios conservados do terminal N e do terminal C.
O domínio RS da proteína N SARS-CoV-1 inclui motivos repetidos (SXXXS) que são frequentemente associados à fosforilação de GSK-3.
Além disso, um estudo descobriu recentemente que a proteína SARS-CoV-2 N é altamente fosforilada no domínio RS. Contudo, nenhum estudo até agora testou se GSK-3 fosforila a proteína N SARS-CoV-2 ou se o lítio exerce qualquer efeito antiviral contra SARS-CoV-2.
Agora, Klein e colegas demonstraram que o domínio RS da proteína SARS-CoV-2 N é 90% semelhante ao da proteína SARS-CoV-1 N e que cada um deles contém dois conjuntos de três motivos SXXXS.
Embora as sequências da proteína N de outros coronavírus divergem, a equipe também mostrou que ainda mantém os motivos SXXXS.
“À medida que encontramos sítios de consenso GSK-3 nas proteínas N de diversos coronavírus, Os inibidores de GSK-3 também podem ser uma terapia antiviral eficaz em outras infecções por coronavírus, incluindo aqueles que podem surgir no futuro, ”Dizem os pesquisadores.
Próximo, Klein e colegas testaram os efeitos de vários inibidores de GSK-3 na proteína SARS-CoV-2 N expressa em células 293T de rim embrionário humano.
Eles descobriram que o cloreto de lítio e vários outros inibidores de GSK-3 de pequenas moléculas, incluindo CHIR99021, AR-A014418, e Enzastaurin, todos inibiram a fosforilação de N, apoiando fortemente que GSK-3 é essencial para a fosforilação da proteína N.
Além disso, a equipe descobriu que o inibidor de GSK-3 CHIR99021 também prejudicou a replicação de SARS-CoV-2 na linha celular derivada de epitélio pulmonar humano Calu-3 .
ddd
O inibidor GSK-3 bloqueia a replicação em células infectadas com SARS-CoV2:A. Análise dose-resposta de células Calu-3 tratadas com inibidores GSK-3 CHIR99021 ou Enzastaurina (UPenn). As células foram tratadas com a droga nas concentrações indicadas e então inoculadas com SARS-CoV-2. As células foram fixadas em 48hpi e a contagem total de células (verde) e a porcentagem de infecção viral (azul) detectadas por imunofluorescência para dsRNA foram avaliadas. B. Células Calu-3 foram tratadas com veículo ou as concentrações indicadas de CHIR99021, inoculado com SARS-CoV-2, fixado em 48 hpi, e a proteína Spike foi detectada por imunofluorescência (UCLA). A enzastaurina não teve efeito sobre a infecção viral nas células Calu-3. Uma vez que o lítio já é amplamente usado para tratar o transtorno bipolar, os pesquisadores investigaram se os pacientes que tomam lítio têm um risco reduzido de desenvolver COVID-19, em comparação com a população em geral.
Eles conduziram uma análise retrospectiva de dados de três grandes sistemas de saúde nos Estados Unidos.
Os pesquisadores incluíram dados para 121, 589 indivíduos do Sistema de Saúde da Universidade da Pensilvânia (UPHS), 115, 073 do Mount Sinai Medical Center (MSMC), e 102, 420 da University of Iowa Hospitals and Clinics (UIHC). Todos os pacientes foram testados para SARS-CoV-2 por reação em cadeia da polimerase (PCR) em fevereiro de 2021.
Entre esses indivíduos, 8, 856 (7,2%) pacientes de UPHS, 10, 597 (9,2%) pacientes de MSMC, e 16, 170 (15,8%) pacientes de UIHC foram confirmados como SARS-CoV-2 positivos.
Em todos os três sistemas de saúde, 7% dos pacientes que estavam tomando lítio desenvolveram COVID-19, em comparação com 15% entre a população em geral.
Além disso, uma meta-análise dos dados usando um modelo de efeitos aleatórios mostrou que os pacientes que tomavam lítio tinham 49% menos probabilidade de desenvolver COVID-19 do que os pacientes que não tomavam lítio.
A equipe propõe que a inibição da fosforilação da proteína N é a base da atividade antiviral do lítio e de outros inibidores de GSK-3 contra a SARS-CoV-2.
“O desenvolvimento de inibidores GSK-3 que inibem a fosforilação N de maneira segura e eficaz é uma abordagem potencial promissora para controlar a SARS-CoV-2 e outras infecções por coronavírus que podem surgir no futuro, ”Diz Klein e colegas.
Os pesquisadores também apontam que a abordagem é baseada em um mecanismo claro e utiliza, drogas bem toleradas que poderiam ser rapidamente reaproveitadas para COVID-19.
medRxiv publica relatórios científicos preliminares que não são revisados por pares e, Portanto, não deve ser considerado conclusivo, orientar a prática clínica / comportamento relacionado à saúde, ou tratadas como informações estabelecidas.
Nova ferramenta para decifrar o microbioma intestinal
Sexo oral pode desencadear vaginose bacteriana
Tecnologia de chip de órgão melhora o estudo do intestino para medicina personalizada
Dietas à base de plantas melhoram a saúde do coração por meio do microbioma intestinal
Nova ferramenta registra e rastreia o crescimento do microbioma
Perfil bacteriano intestinal pode prever danos intestinais após radioterapia
A perda de microbioma devido ao uso de antibióticos afeta a resposta à vacina contra a gripe
Cada pessoa viva tem trilhões de micróbios vivendo em seu trato digestivo, e mais de 400 espécies de bactérias no intestino, mais do que o número de células do corpo. A flora intestinal normal é impor
Células do sistema imunológico intestinal podem ser responsáveis por alterações no metabolismo, conclui estudo
Um novo estudo mostrou que as células imunológicas no intestino podem estar relacionadas à taxa de metabolismo. Os resultados do novo estudo intitulado, “As células T intraepiteliais do intestino cali
O transplante de fluido vaginal pode ajudar a tratar a vaginose bacteriana recorrente
A vaginose bacteriana é um problema comum e enfadonho para muitas mulheres. Agora, os pesquisadores descobriram que o transplante de fluidos vaginais de uma mulher saudável para mulheres com vaginose