(Curcumina-Credito immagine: EshanaPhoto/Shutterstock).
Un recente studio pubblicato sulla rivista Computers in Biology and Medicine ha dimostrato che la curcumina fitochimica è una potente prospettiva terapeutica contro la variante Omicron di SARS-CoV-2.
La pandemia in corso da COVID-19 ha causato oltre 508 milioni di casi e sei milioni di decessi fino ad oggi a livello globale. A partire da ora, la variante SARS-CoV-2 Omicron (B.1.1.529) è il ceppo dominante in tutto il mondo. Omicron è stato designato una variante di preoccupazione (VOC) poiché può eludere l’immunità indotta da vaccino e infezione a causa di diverse mutazioni nella sua proteina spike (S), comprese 15 sostituzioni di amminoacidi attraverso il dominio di legame del recettore (RBD).
Studi recenti indicano che molte delle vaccinazioni COVID-19 più utilizzate offrono poca o nessuna immunità contro l’infezione da Omicron. Ad oggi, non è stato raccomandato alcun regime terapeutico specifico per questo VOC. Di conseguenza, Omicron potrebbe mettere a repentaglio i tentativi in tutto il mondo di contenere la pandemia di COVID-19 ponendo un rischio per la salute pubblica.
A proposito dello studio
Il presente documento mirava a profilare sette sostanze fitochimiche (capsaicina, gingerolo, allicina, curcumina, piperina, zingeberene e cinnamaldeide) e scoprire possibili opzioni terapeutiche contro la variante Omicron. I ricercatori hanno costruito un layout tridimensionale di Omicron S RBD integrando 15 alterazioni di amminoacidi nella struttura di Native S. Il team ha messo a confronto i cambiamenti strutturali dell’Omicron S con il Native S. Gli autori hanno agganciato i sette fitochimici al complesso Omicron S-enzima di conversione dell’angiotensina umana 2 (hACE2) e alla proteina Omicron S.
Inoltre, è stata eseguita una simulazione di dinamica molecolare (MD) tra la curcumina e la proteina Omicron S per valutare la stabilità strutturale del complesso in un contesto fisiologico. Inoltre, il team ha confrontato i risultati con il farmaco di controllo clorochina e GR 127935 cloridrato.
La sequenza principale della proteina S nativa (posizione iniziale 333) è stata acquisita dall’iniziativa globale sulla condivisione di tutti i dati sull’influenza (GISAID). Quindici mutazioni sono state introdotte in Native S utilizzando il software PyMol 2.5, risultando in Omicron S. Il software UCSF Chimera è stato utilizzato per esaminare e visualizzare l’impatto delle mutazioni sulla proteina Omicron S.
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Il legame delle proteine hACE2 e Omicron S è stato eseguito utilizzando il server web di aggancio proteina-proteina ClusPro. I sette fitochimici con il complesso Omicron S e Omicron S-hACE2 sono stati agganciati utilizzando il server di aggancio Dockthor. Le energie libere dei complessi curcumina-Omicron S e clorochina-Omicron S sono state calcolate utilizzando l’approccio della meccanica molecolare-Poisson-Boltzmann ad area di superficie accessibile al solvente (MM-PBSA). Infine, il software PyMol 2.5 è stato utilizzato per valutare l’impatto dell’interazione della curcumina con la proteina bersaglio Omicron S.
Risultati
I risultati dello studio hanno mostrato che le sostituzioni di amminoacidi nella variante SARS-CoV-2 Omicron potrebbero favorire una migliore capacità di legame con hACE2, con conseguente potenziale trasmissibilità virale SARS-CoV-2. La valutazione di Prodigy ha mostrato che l’energia di legame tra la proteina Omicron S e hACE2 era -13,7 Kcal mol -1 . Mentre le energie di legame delle proteine S e Omicron S proiettate erano comparabili, Native S aveva un modesto potenziale di legame con hACE2. Rispetto ai corrispondenti medicinali di controllo, la curcumina si legava considerevolmente sia al complesso Omicron S/hACE2 che a Omicron S.
La simulazione MD ha mostrato che la curcumina potrebbe stabilire una struttura stabile con la proteina S di Omicron nell’ambiente fisiologico e un’interazione maggiore rispetto al farmaco di controllo clorochina. Studi sull’energia libera hanno rivelato che la curcumina aveva una maggiore affinità per Omicron S rispetto al farmaco di controllo clorochina. Le distanze degli aminoacidi del complesso curcumina-Omicron S possono essere inferiori a quelle di Omicron S senza curcumina.
Conclusioni
I risultati dello studio hanno illustrato che la curcumina ospitava la capacità inibitoria più significativa con la proteina Omicron S tra i sette fitochimici testati. Gli autori hanno anche scoperto che la curcumina potrebbe disturbare l’aggregato Omicron S-hACE2. Inoltre, la simulazione MD ha mostrato che la curcumina potrebbe stabilire un complesso stabile con Omicron S nell’ambiente fisiologico.
Per riassumere, i dati attuali possiamo sostenere che la curcumina ha il potenziale per essere utilizzata come agente medicinale contro la variante Omicron SARS-CoV-2 altamente infettiva.
