Las sustancias naturales se muestran prometedoras contra el coronavirus
El cribado de rayos X identifica compuestos que bloquean una importante enzima de la corona
Tres compuestos naturales presentes en alimentos como el té verde, el aceite de oliva y el vino tinto son candidatos prometedores para el desarrollo de fármacos contra el coronavirus. En un cribado exhaustivo de una gran biblioteca de sustancias naturales en la fuente de rayos X PETRA III del DESY, los compuestos se unieron a una enzima central vital para la replicación del coronavirus. Los tres compuestos ya se utilizan como sustancias activas en fármacos existentes, como informa el equipo dirigido por Christian Betzel de la Universidad de Hamburgo y Alke Meents del DESY en la revista Communications Biology. Sin embargo, queda por investigar si se puede desarrollar un fármaco corona a partir de estos compuestos y cuándo.
El metildihidroxibenzoato (HE9) se aisló de la caléndula francesa Tagetes patula.
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"Probamos 500 sustancias de la Biblioteca de Compuestos Naturales de Karachi para ver si se unen a la proteasa parecida a la papaína del nuevo coronavirus, que es uno de los principales objetivos para un fármaco antiviral", explica el autor principal del estudio, Vasundara Srinivasan, de la Universidad de Hamburgo. "Un compuesto que se una a la enzima en el lugar adecuado puede impedir su funcionamiento".
La proteasa similar a la papaína (PLpro) es una enzima vital para la replicación del virus: Cuando una célula es secuestrada por el coronavirus, se ve obligada a producir bloques de construcción para nuevas partículas del virus. Estas proteínas se fabrican como una larga cadena. El PLpro actúa entonces como un par de tijeras moleculares, cortando las proteínas de la cadena. Si se bloquea este proceso, las proteínas no pueden ensamblar nuevas partículas de virus.
"Sin embargo, PLpro tiene otra función vital para el virus", dice Srinivasan. "Bloquea una proteína del sistema inmunitario, llamada ISG15, y eso debilita gravemente la autodefensa de la célula. Con la inhibición de PLpro también podemos mejorar la respuesta inmunitaria de la célula".
Para los experimentos, se mezcló PLpro con cada una de las 500 sustancias naturales en una solución, dándoles la oportunidad de unirse a la enzima. No es posible ver si una sustancia se une a la enzima con un microscopio de luz convencional. En su lugar, se cultivaron pequeños cristales a partir de las mezclas. Al ser iluminados con los rayos X brillantes de PETRA III en la estación experimental P11, los cristales produjeron un patrón de difracción característico a partir del cual se puede reconstruir la estructura de la enzima hasta el nivel de los átomos individuales. "A partir de esta información podemos producir modelos tridimensionales de la enzima con resolución atómica y ver si una sustancia se une a ella y dónde", explica Meents.
El cribado demostró que tres fenoles se unen a la enzima: el hidroxietilfenol (YRL), aislado para los experimentos del árbol de henna Lawsonia alba, es un compuesto presente en muchos alimentos como el vino tinto y el aceite de oliva virgen y se utiliza como agente antiarrítmico. El hidroxibenzaldehído (HBA) es un conocido agente antitumoral y acelera la curación de las heridas. Se aisló de la hoja de cobre Acalypha torta. El metildihidroxibenzoato (HE9), aislado de la caléndula francesa Tagetes patula, es un antioxidante con efecto antiinflamatorio y se encuentra en el té verde.
En las pruebas de laboratorio posteriores, establecidas y realizadas por Hévila Brognaro en el grupo de Betzel, los tres fenoles redujeron la actividad del PLpro entre un 50% y un 70% en las células vivas. "La ventaja de estas sustancias es su probada seguridad", afirma Betzel, que también es miembro del clúster de excelencia CUI: Imagen Avanzada de la Materia. "Estos compuestos se encuentran de forma natural en muchos alimentos. Sin embargo, beber té verde no curará su infección de corona. Al igual que no curará sus heridas o su cáncer. Si se puede desarrollar un medicamento para la corona a partir de estos fenoles, y cómo, es algo que debe estudiarse."
En un cribado diferente, un equipo formado en gran parte por los mismos científicos ya había cribado en PETRA III miles de fármacos existentes como posibles inhibidores de la principal proteasa del coronavirus (Mpro), también una tijera molecular y una de las principales dianas potenciales de los fármacos. El cribado identificó varios candidatos a fármacos para la corona, y los más prometedores han entrado en las pruebas preclínicas. "La iniciativa Corona del DESY y la Universidad de Hamburgo es una de las pocas en todo el mundo que ha investigado las dos principales dianas de Covid-19", subraya Betzel.
En el nuevo estudio han colaborado científicos de la Universidad de Hamburgo, la Universidad de Sao Paulo (Brasil), la Diamond Light Source (Reino Unido), el XFEL europeo, la Universidad Bahauddin Zakariya (Pakistán), el Hospital Israelita Albert Einstein (Brasil), la Plataforma Científica Pasteur (Brasil), el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (Hamburgo), el Instituto Fraunhofer de Medicina Traslacional y Farmacología (Hamburgo), el Instituto Jozef Stefan (Eslovenia), el Centro de Excelencia para Enfoques Integrados en Química y Biología de las Proteínas (Eslovenia), la Universidad de Greifswald y el DESY.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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