Immagine: l’acido 5-amino levulinico inibisce l’infezione da SARS-CoV-2 in vitro. Credito di immagine: Bezikus / Shutterstock
I ricercatori hanno testato l’acido 5-amino levulinico in vitro in cellule di derivazione umana e hanno scoperto che previene l’infezione da SARS-CoV-2. Poiché è sicuro e onnipresente nelle piante e negli animali, potrebbe essere un potenziale farmaco contro SARS-CoV-2.
Con l’emergere e la rapida diffusione di SARS-CoV-2, il mondo è stato travolto dalla pandemia COVID-19. Molti farmaci utilizzati per altre malattie sono stati testati per combattere la COVID 19, la maggior parte con benefici limitati.
Il virus SARS-CoV-2 si lega all’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2) sulla cellula ospite ed entra così nella cellula ospite. Il virus si replica quindi nel citoplasma della cellula infetta e successivamente rilascia i virioni. Sebbene il virus infetti principalmente il sistema respiratorio umano, inclusi i polmoni e la trachea, RNA virale o antigeni sono stati rilevati in altre parti del corpo.
Un amminoacido naturale, acido 5-ammino levulinico (5-ALA), presente in piante, animali, batteri e funghi, forma la protoporfirina IX (PPIX) quando otto molecole si uniscono. PPIX può generare eme se combinato con uno ione ferroso. Il 5-ALA è stato utilizzato in varie terapie, come il miglioramento metabolico, grazie alla sua capacità di migliorare il metabolismo energetico aerobico e la diagnosi e la terapia del cancro utilizzando una caratteristica fotosensibile di PPIX.
Studi recenti suggeriscono che 5-ALA ha anche proprietà antivirali contro i patogeni umani come il virus dengue, il virus Zika e il SARS-CoV-2.
5-ALA previene l’infezione da SARS-CoV-2 in vitro
Per testare la potenza dei composti 5-ALA contro SARS-CoV-2, i ricercatori hanno isolato il virus da un tampone nasale di un paziente in Giappone e lo hanno propagato nelle cellule VeroE6. Hanno quantificato l’infezione utilizzando un test di immunofluorescenza sviluppato utilizzando un anticorpo per la proteina SARS-CoV-2 N.
La ricerca è stata pubblicata come prestampa sul server bioRxiv *.
I ricercatori hanno scoperto che quando le cellule VeroE6 venivano trattate con 5-ALA 72 ore prima dell’infezione, preveniva l’infezione da SARS-CoV-2. Tuttavia, un tempo di pretrattamento più breve di 48 ore non ha impedito l’infezione. Gli autori hanno scoperto che PPIX si accumula gradualmente all’interno delle cellule. Questo potrebbe essere il motivo per cui esiste un effetto dipendente dal tempo sull’inibizione del virus.
Anche l’aggiunta di citrato ferroso di sodio (SFC) insieme al 5-ALA ha aiutato a prevenire l’infezione, ma solo con 72 ore di pretrattamento. Ciò è probabile perché SFC fornisce ferro per la generazione di eme, insieme a 5-ALA.
Successivamente, i ricercatori hanno testato l’effetto antivirale di 5-ALA nelle cellule derivate dal colon umano, che possono metabolizzare 5-ALA. Gli autori hanno scoperto che il pretrattamento di 72 e 48 ore, con e senza SFC, era efficace nel prevenire il trattamento. Ciò indica che il 5-ALA ha effetti antivirali sugli esseri umani.
Gli autori hanno scoperto che l’IC 50 , che è la quantità di un farmaco necessaria per inibire un processo biologico del 50%, per inibire l’infezione da SARS-CoV-2 nelle cellule VeroE6, utilizzando 5-ALA era di 570 mm senza SFC e 695 mm con SFC.
L’effetto antivirale era molto più potente nelle cellule umane, con l’IC 50 rispettivamente di 39 mm e 63 mm con e senza SFC. Gli autori hanno anche testato se il composto fosse tossico e hanno scoperto che il 5-ALA non era tossico per le cellule fino a una concentrazione di 2000 mm.
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Potenziale farmaco per uso umano
Gli autori suggeriscono che una struttura G-quadruplex (G4) potrebbe essere un potenziale bersaglio degli antivirali e che i composti che si legano ad essa potrebbero inibire l’infezione da SARS-CoV-2. G4 è una struttura tetraelica formata da regioni di DNA o RNA ricche di guanina. Si trova anche nei coronavirus e può influenzare la replicazione del virus. Molti coronavirus hanno un dominio di legame G4 nella proteina non strutturale 3 (Nsp3), essenziale nella trascrizione del genoma.
Secondo studi recenti, il genoma di SARS-CoV-2 ha anche strutture G4 con un motivo unico simile a quello del macrodominio (SUD) della SARS nella sua proteina Nsp3. Quindi, è probabile che le interazioni G4 con le proteine leganti potrebbero essere un potenziale bersaglio per i farmaci antivirali.
Inoltre, è noto che l’eme, un metabolita 5-ALA, si complessa con le strutture G4. “L’integrazione esogena di 5-ALA induce una maggiore generazione di PPIX ed eme all’interno delle cellule ospiti, potenzialmente interferendo con l’interazione delle strutture G4 nel genoma dell’ospite o virale con la proteina virale Nsp3 o le proteine leganti l’ospite G4, che inibisce l’infezione SARS-CoV-2”, scrivono gli autori.
Poiché il 5-ALA è prodotto nella maggior parte delle piante e degli animali e lo consumiamo abitualmente nel cibo, è sicuro per essere utilizzato dalla popolazione generale. Grazie alla sua elevata biodisponibilità, può essere facilmente assunto per via orale. 5-ALA mostra anche effetti anti-infiammatori, che potrebbero essere un altro vantaggio del composto.
L’uso di 5-ALA potrebbe fornire un’altra opzione per il trattamento e la prevenzione dell’infezione da SARS-CoV-2, essendo una classe di farmaci diversa da quelli attualmente in uso o testati. Ulteriori test su modelli animali potrebbero contribuire a far avanzare l’uso di 5-ALA nei trattamenti.
Avviso: bioRxiv pubblica rapporti scientifici preliminari che non sono sottoposti a peer review.
Fonte: bioRxiv
