Micrografia eletrônica de varredura colorida de uma célula morrendo (azul) fortemente infectada com SARS-CoV-2 (amarelo), o vírus que causa COVID-19. Crédito:NIAID Integrated Research Facility, Fort Detrick, Maryland.
Uma equipe de pesquisadores farmacêuticos da Universidade de Bonn descobriu duas famílias de substâncias ativas que podem bloquear a replicação do coronavírus SARS-CoV-2. Os candidatos a medicamentos são capazes de desligar a enzima chave do vírus, a chamada protease principal. O estudo é baseado em experimentos de laboratório. Estudos clínicos extensos ainda são necessários para seu desenvolvimento como drogas terapêuticas. Os resultados já foram publicados na revista Angewandte Chemie .
Para que o coronavírus SARS-CoV-2 se replique, ele depende da protease principal como uma enzima chave. O vírus primeiro tem seu genoma traduzido de RNA em uma grande fita de proteína. A principal protease viral, então, corta essa cadeia de proteína em pedaços menores, a partir do qual as novas partículas de vírus são formadas. "A protease principal é um ponto de partida extremamente promissor para a pesquisa de drogas contra o coronavírus, "diz a Profa. Dra. Christa E. Müller, do Instituto Farmacêutico da Universidade de Bonn." Se esta enzima for bloqueada, a replicação viral nas células do corpo é interrompida ”. A pesquisadora é membro da Área de Pesquisa Transdisciplinar“ Vida e Saúde ”da Universidade de Bonn.
Os químicos farmacêuticos desenvolveram um grande número de inibidores potenciais com base na estrutura da protease principal e no mecanismo pelo qual a importante enzima replicadora de vírus funciona. "Um inibidor adequado deve se ligar com firmeza suficiente à protease principal para ser capaz de bloquear seu sítio ativo, "diz o Prof. Dr. Michael Gütschow, que lidera um grupo de pesquisa independente sobre esses inibidores no Instituto Farmacêutico da Universidade de Bonn.
Sistema de teste fluorescente
Em seguida, começou a fase experimental. Os pesquisadores desenvolveram um novo sistema de teste para triagem de alto rendimento. Eles ofereceram à protease principal um substrato ao qual uma molécula repórter foi acoplada. Quando a protease clivou cataliticamente este acoplamento, a fluorescência do produto era mensurável. Contudo, se um inibidor administrado simultaneamente bloqueou com sucesso a atividade da protease, não havia fluorescência. "Para a maioria dos compostos de teste, não observamos inibição da enzima. Mas em raras ocasiões em nossos testes abrangentes, a fluorescência foi suprimida:estes foram os resultados que esperávamos em nossa busca por inibidores da protease viral, "relata Gütschow.
Como goma de mascar no centro catalítico
A triagem de alto rendimento dos pesquisadores mostrou duas classes de drogas que pareciam ser particularmente promissoras. Compostos customizados de ambas as classes foram então sintetizados. Eles aderem à protease principal como goma de mascar e bloqueiam o centro catalítico crucial, o que impede a protease principal de preparar a replicação do vírus. "Alguns dos compostos têm até outro efeito, "Müller relata." Eles também inibem uma enzima humana que ajuda o vírus a entrar nas células do corpo. "
Os participantes contribuíram com conhecimentos muito diferentes para o estudo. "Somente por meio de uma grande colaboração, fomos capazes de projetar, sintetizar e caracterizar bioquimicamente candidatos a fármacos adequados, "diz Gütschow." Os melhores compostos representam estruturas líderes promissoras para o desenvolvimento de medicamentos, "diz Müller. No entanto, extensos ensaios clínicos ainda precisam provar se esses candidatos também inibem a replicação do coronavírus-2 da SARS em humanos, Gütschow acrescenta.