(SARS-CoV-2-Immagine Credit Public Domain).
In un recente studio pubblicato sul server di pubblicazione preliminare di bioRxiv*, i ricercatori dell’Università di Gand e della KU Leuven, in Belgio, hanno dimostrato che Urtica dioica agglutinina (UDA), una lectina monomerica estratta dai rizomi di ortica, inibisce la fusione cellulare nella sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS- CoV-2) e nelle varianti di preoccupazione (VOC).
Dai 41 pazienti iniziali con COVID-19 nella provincia di Hubei, in Cina, SARS-CoV-2 si è rapidamente ampliato fino a diventare una pandemia globale con oltre 556 milioni di infezioni confermate e oltre 6,35 milioni di decessi in poco più di due e un mezzo anno.
Gli autori dello studio attuale hanno precedentemente identificato le lectine vegetali come una classe distinta di composti antivirali. Una minuscola proteina monomerica che si lega ai carboidrati chiamata UDA è stata scoperta nei rizomi delle piante di ortica.
L’UDA ostacola selettivamente la replicazione di numerosi virus, inclusi i coronavirus, in diversi tipi cellulari. Studi precedenti sul virus respiratorio sinciziale (RSV), virus dell’immunodeficienza umana (HIV) e virus dell’influenza, hanno dimostrato che l’UDA impedisce l’ingresso del virus, possibilmente bloccando la fusione del virus.
In particolare, la pandemia SARS-CoV-2 in corso sottolinea la necessità di un agente antivirale ad ampio spettro che possa essere impiegato immediatamente per ridurre rapidamente la trasmissione virale quando si verifica un’epidemia associata a un virus (ri)emergente.
A proposito dello studio (SARS-CoV-2)
Nel presente studio, i ricercatori hanno esaminato il potenziale della molecola UDA come farmaco antivirale SARS-CoV-2 ad ampio spettro. Determinare se la lectina fosse un valido inibitore antivirale ad ampio raggio richiede la risoluzione del suo preciso meccanismo d’azione in profondità. Il team ha valutato l’UDA rispetto a uno schermo delle varianti SARS-CoV-2 in diversi tipi di cellule.
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Inizialmente, la lectina vegetale UDA è stata valutata contro SARS-CoV-2 pseudotipato. Successivamente, l’efficacia antivirale di UDA è stata esaminata contro il virus wild-type. Il team ha anche valutato l’UDA rispetto ai VOC SARS-CoV-2 Omicron e Delta.
Per esplorare ulteriormente la potenza antivirale dell’UDA, i ricercatori hanno valutato la sua funzione antivirale in cellule differenziate in strutture simili a quelle tridimensionali (3D) che erano esposte all’aria, note come colture aria-liquido-interfaccia (ALI). Per identificare quale regione della proteina spike (S) del virus o del recettore cellulare era responsabile dell’effetto antivirale dell’UDA, i ricercatori hanno utilizzato la risonanza plasmonica di superficie (SPR).
I ricercatori hanno poi valutato il potenziale dell’UDA di bloccare la fusione cellula-cellula del virus utilizzando una piattaforma molecolare verde neon divisa per comprendere meglio il preciso focus molecolare dell’UDA nell’ingresso SARS-CoV-2. Hanno anche determinato quali carboidrati sulla proteina S erano necessari per il legame UDA.
Risultati e conclusioni dello studio su SARS-CoV-2 e ortica
I risultati dello studio hanno indicato che nelle cellule A549 dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2) transmembrana proteasi serina 2 ( TMPRSS2 ), l’UDA previene efficacemente l’ingresso di SARS-CoV-2 pseudotipato con valori di concentrazione inibitoria semimassima (IC50) che variano da 0,32 a 1,22 microM.
Inoltre, l’UDA ha inibito la replicazione del primo ceppo SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 nelle cellule Vero E6 con un valore IC50 di 225 nM e dei VOC SARS-CoV-2 Beta, Alpha e Gamma con un intervallo IC50 da 115 a 171 nM. Inoltre, UDA ha attività antivirale nelle cellule U87.ACE2+ contro i più recenti Omicron e Delta COV, con valori IC50 rispettivamente di 0,9 e 1,6 microM.
È interessante notare che l’UDA ha mantenuto l’ efficacia antivirale contro la variante SARS-CoV-2 20A.EU2 all’interno dell’intervallo nanomolare quando valutato in colture di cellule epiteliali polmonari primarie ALI. Secondo le indagini SPR, l’UDA si lega alla proteina S di SARS-CoV-2 in modo dipendente dalla concentrazione, forse interferendo con l’adesione cellulare o il successivo ingresso virale.
Per concludere, il presente lavoro ha dimostrato che l’UDA era un inibitore della fusione SARS-CoV-2 potente e ad ampio spettro. I risultati dello studio hanno illustrato che l’UDA impedisce efficacemente a SARS-CoV-2 di entrare nelle cellule bersaglio. Inoltre, l’attuale osservazione secondo cui l’UDA ha mantenuto l’efficacia antivirale contro vari COV SARS-CoV-2 mostra che l’UDA dovrebbe essere considerato un antivirale con un carattere pan intrigante che potrebbe essere uno strumento utile per combattere le varianti SARS-CoV-2 presenti e future.
Avviso:
bioRxiv pubblica rapporti scientifici preliminari che non sono sottoposti a revisione paritaria e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi.
Fonte:bioRxiv*
