Compuesto químico bloquea la capacidad de replicación del coronavirus

(Agencia N+1 / Víctor Román) Los científicos han mejorado las alfa-cetoamidas, que interrumpen la actividad de la proteasa principal del virus SARS-CoV-2, también conocido como COVID-19. Para esto, la estructura cristalina de la proteína viral y su complejo fueron obtenidos con el inhibidor. Las inhalaciones de alfa-cetoamidas no causaron efectos secundarios y se puede desarrollar una cura para el nuevo virus en base a estas sustancias. El artículo fue publicado en Science.

Contexto de la investigación

El SARS-CoV-2 (COVID-19) es similar al coronavirus causante del primer SARS, que causó la epidemia en 2003. Ni durante el brote ni después de él, se realizó un ensayo clínico con un medicamento que destruiría el virus, y en 2020, la humanidad volvió a enfrentar la necesidad de proponer un tratamiento.

Para crear una sustancia que suprima la actividad del virus, es necesario determinar el objetivo: la molécula y su parte, que el medicamento podría atacar. La proteasa principal está bien estudiada en los coronavirus: esta proteína divide largas cadenas de aminoácidos en piezas más cortas, de las cuales se obtienen proteínas virales.

Si la proteasa principal está bloqueada, el virus no podrá producir nuevas proteínas y, por lo tanto, multiplicarse. Las propias proteasas humanas cortan otras secuencias de aminoácidos, por lo que un inhibidor de proteínas virales no interferirá con su trabajo y el medicamento no será tóxico.

Las nuevas pruebas

En febrero de 2020, un grupo de científicos creó una serie de alfa-cetoamidas que inhibían las principales proteasas de los coronavirus de diversos géneros. Ahora, científicos de Alemania y China, liderados por Linlin Zhang de la Universidad de Lübeck, han aumentado la viabilidad de estas moléculas en las células humanas.

Para esto, cambiaron la estructura de la sustancia moviendo partes importantes de la molécula a una posición en la que serán inaccesibles para las proteasas celulares y aumentando la solubilidad de las cetoamidas.

Luego, los investigadores determinaron la estructura cristalina tridimensional de la proteasa principal de SARS-CoV2 para probar si la nueva alfa-cetoamida es espacialmente compatible con su objetivo. La molécula se modificó para que la inhibición específica de los coronavirus del SARS se maximizara con la vida útil más larga de la sustancia en la célula.

La sustancia resultante se probó en una proteasa principal recombinante pura, en el complejo de replicación-transcripción SARS-CoV y también en un cultivo de células humanas infectadas con el nuevo virus. Finalmente, los científicos han determinado las propiedades farmacocinéticas de las moléculas obtenidas en el cultivo de células y ratones humanos. La sustancia se administró por vía subcutánea a razón de tres miligramos por kilogramo.

Resultados esperanzadores

La vida media de la alfa-cetoamida se incrementó tres veces, y la solubilidad fue de 19 veces en comparación con el análogo anterior, pero la eficacia de inhibir la proteasa principal disminuyó varias veces. Después de que la preparación se inyectara por vía subcutánea en ratones, el tiempo de retención de la sustancia en el cuerpo promedió 2.7 horas, y la vida media del plasma fue de 1.8 horas.

Los autores del trabajo notaron que la sustancia penetró en los pulmones y fue retenida en ellos. El medicamento se administró a ratones por inhalación; por lo tanto, el medicamento penetró directamente en los pulmones. La inhalación de cetoamidas no causó efectos secundarios en animales.

Los estudios que se realizaron durante la epidemia de 2003 no son la primera vez que se usan para combatir el nuevo coronavirus. Por lo tanto, se ha descubierto que los anticuerpos contra el SARS-CoV, que se han almacenado durante más de 15 años, son efectivos contra el SARS-CoV-2.