S-a descoperit legătura dintre iarba de mare, heparină și noul coronavirus. SARS-CoV-2 ar putea fi păcălit să se lipească de celule-momeală

Pe lângă veștile legate de vaccinuri promițătoare împotriva noului coronavirus, noile studii efectuate asupra celulelor de mamifere relevă că extractul de iarbă de mare ar întrece în performanță Remdesivirul în blocarea SARS-CoV-2.

În plus, scriu cei de la ScienceDaily, heparina, un anticoagulant comun, ar putea deveni la rândul său o capcană virală pentru temutul coronavirus.

Într-un test recent de verificare a eficienței antivirale împotriva SARS-CoV-2, un extract din iarbă de mare comestibilă a întrecut în mod substanțial Remdesivirul, actualmente unul dintre cele mai utilizate antivirale în combaterea COVID-19.

La rândul său, heparina, o substanță comună care ajută la subțierea sângelui, precum și o variantă a heparinei căreia i-au fost dezactivate proprietățile anticoagulante, au avut aceleași efecte cu Remdesivirul în inhibarea infecției cu SARS-CoV-2 la celulele de mamifere.

Cum glicoproteina coronavirusului ar putea fi „păcălită” să adere la o celulă-momeală

Publicată vineri, 24 iulie 2020, în Cell Discovery, cercetarea „In cell studies, seaweed extract outperforms remdesivir in blocking COVID-19 virus: Heparin, a common anitcoagulent, could also form basis of a viral trap for SARS-CoV-2” reprezintă cel mai nou exemplu de strategie de inducere în eroare pe care cercetătorii de la Centrul de Biotehnologie și Studii Interdisciplinare (CBIS) din cadrul Institutului Politehnic Rensselaer o dezvoltă în lupta cu virușii de tipul SARS-CoV-2.

Glicoproteina (proteina sub formă de țepi) aflată pe suprafața SARS-CoV-2 se atașează pe receptorul ACE-2, o moleculă aflată pe suprafața celulelor umane. Odată fixat, virusul își introduce propriul material genetic în celula atacată și deturnează tot sistemul pentru a se replica.

Însă, la fel de ușor, coronavirusul poate fi „convins” să se atașeze pe o moleculă-momeală care oferă o configurație similară. Virusul astfel neutralizat ar putea fi foarte ușor blocat și, ulterior, acesta să se degradeze natural.

Cercetări anterioare au relevat că această tehnică de inducere în eroare a funcționat inclusiv la blocarea altor virusuri, cum sunt dengue, Zika și gripa tip A.

„Învățăm cum să blocăm infecția virală, iar aceasta este o abordare de care cu siguranță vom avea nevoie dacă dorim să ne confruntăm rapid și direct cu pandemia (n.r. – de coronavirus).

Realitatea este că nu dispunem în prezent de antivirale nemaipomenite. Pentru a ne putea proteja de viitoarele pandemii, avem nevoie de un arsenal de abordări care să ne permită să ne adaptăm rapid la virusurile care apar”, a precizat Jonathan Dordick, cercetător principal și profesor de biochimie și inginerie biologică din cadrul Institutului Politehnic Rensselear.

Heparina (și derivații săi), respectiv fucoidanii, armele cercetătorilor

Lucrarea „In cell studies, seaweed extract outperforms remdesivir in blocking COVID-19 virus: Heparin, a common anitcoagulent, could also form basis of a viral trap for SARS-CoV-2” abordează activitatea antivirală a unui număr de trei variante de heparină (heparină, trisulfat de heparină, respectiv heparina cu masă moleculară mică) și a doi fucoidani (extractele RPI-27 și RPI-28 din alge marine).

Toate cele cinci componente sunt lanțuri lungi de molecule ale zaharidelor cunoscute sub numele sulfați ai polizaharidelor, o conformație structurală căreia cercetătorii îi acordă reale proprietăți de inducere în eroare a virusurilor.

Ca atare, specialiștii institutului citat au pus la punct un studiu în ceea ce privește dozele de răspuns cunoscut drept EC50. Acesta este un acronim pentru Concentrația Efectivă de compus care inhibă 50% din eficiența virală, în cazul celor cinci componente (trei forme de heparină și două de fucoidani) aplicate celulelor de mamifere. Pentru rezultatele fiecărui test EC50, căruia i se acordă o concentrație molară, o valoare mai mică semnalează un produs mai puternic.

Concret, RPI-27 a generat o concentrație molară EC50 de aproximativ 83 nanomolar. Asta în timp ce un test cu Remdesivir realizat în vitro, bazat pe interacțiunea componentelor specifice cu același tip de celule de mamifere, au generat o o concentrație molară de 770 nanomolar. Concentrația molară EC50 în cazul heparinei a fost de 2.1 micromolar sau aproape o treime din eficacitatea Remdesivir. În plus, analog non-coagulant al heparinei a generat o concentrație molară EC50 de 5 micromolar, adică o cincime din eficacitatea Remdesivir.

Un test separat a relevat că nu există niciun fel de toxicitate celulară a compușilor, chiar și în cazul celor mai mari concentrații testate.

„Ne interesează o nouă modalitate de a ajunge la infecție”

Potrivit spuselor lui Robert Linhardt, profesor de chimie și de biologie-chimie în cadrul Rensselaer, specialist care colaborează cu Dordick în dezvoltarea strategiei de inducere în eroare a virusului, ceea ce-i interesează pe cercetători este o nouă modalitate de a ajunge la infecție.

„Curentul de gândire actual este acela că infecția cu SARS-CoV-2 pornește în nas, iar oricare dintre soluții împotriva acestuia ar trebui aplicate nazal. Dacă ai putea trata infecția timpuriu sau chiar înainte de a te infecta, ai avea posibilitatea să blochezi virusul înainte ca acesta să intre în corp”, a spus expertul.

Dordick a adăugat la rândul său că acești compuși din iarbă de mare „ar putea servi ca bază pentru o soluție orală menită să combată infecția gastrointestinală”.

În demersul de studiere a secvențierii informațiilor genetice ale SARS-CoV-2, Dordick și Linhardt au recunoscut anumite modele promițătoare de structură a glicoproteinei, care ar putea fi compatibile cu heparina.

Glicoproteinele SARS-CoV-2 (țepii specifici) sunt puternic încastrate în glicani, o adaptare menită să protejeze virusul de enzimele umane care l-ar putea degrada și le ajută în vederea legării de receptori specifici aflați pe suprafața celulelor-gazdă.

„Este un mecanism foarte complicat pe care, sincer, nu-l cunoaștem în detaliu, însă cu privire la care, în prezent, obținem mai multe informații. Un lucru care a devenit însă clar în cadrul acestui studiu este acela conform căruia pe cât de mare este molecula, cu atât mai bună legătura. Componentele mai de succes în acest caz sunt sulfații polizaharidelor de dimensiuni mai mari. Aceștia oferă zone mai întinse pe molecule care ar putea reține virusul”, a conchis Dordick.