Ученые Мичиганского университета обнаружили новые потенциальные лекарства против SARS-CoV-2, включая уже известную пищевую добавку лактоферрин.
С момента своего появления в Китае в декабре 2019 года SARS-CoV-2 вызвал глобальную пандемию. Традиционные методы поиска лекарств в 90% случаев приводят к неудаче. От идентификации цели до клинического использования может пройти от 10 до 15 лет. Напротив, перепрофилирование уже известных лекарств может значительно ускорить борьбу с ковидом.
Хотя широкомасштабная вакцинация продолжается во всем мире, потребность в безопасных и легкодоступных противовирусных препаратах по-прежнему является клиническим приоритетом. Противовирусное соединение, сдерживающее инфекцию и уменьшающее симптомы COVID-19, необходимо для борьбы с локальными вспышками или для лечения на дому, для защиты пациентов с ослабленным иммунитетом, для которых стратегии вакцинации не подходят, и для замедления распространения вариантов, вызывающих озабоченность, которые могут избежать нейтрализации вакцины.
Лактоферрин ― гликопротеин, содержащийся в секреторных жидкостях, включая молоко млекопитающих, является одним из компонентов иммунной системы организма, принимает участие в системе неспецифического гуморального иммунитета, регулирует функции иммунокомпетентных клеток и является белком острой фазы воспаления. Ученые обнаружили, что лактоферрин подавляет инфекцию SARS-CoV-2 в наномолярном диапазоне во всех клеточных моделях с несколькими способами действия, включая блокировку прикрепления вируса к клеточному гепарансульфату и усиление интерфероновые ответы. Учитывая его профиль безопасности, лактоферрин является легко переводимым терапевтическим вариантом для лечения COVID-19.
Наиболее эффективным из выявленных препаратов оказался лактоферрин, белок, обнаруженный в молозиве и эпителии дыхательных путей. Чтобы подтвердить предыдущие открытия об ингибировании экспрессии N-белка лактоферрином, учёные инфицировали клетки Huh7 SARS-CoV-2 (MOI 0,2) при увеличивающихся дозах бычьего лактоферрина и измерили вирусную РНК с помощью RT-qPCR через 48 часов после инъекции. Лактоферрин проявлял дозозависимое ингибирование репликации вируса и сохранял противовирусную активность через ряд MOI. Это поддерживается противовирусной активностью, даже при добавлении 1 или через 24 ч после инфекции, предлагая несколько режимов противовирусного действия. Чтобы исключить хелатирование железа как потенциальный механизм действия, насыщенные железом хололактоферрин и трансферрин были протестированы на клетках Huh7; первый сохранил активность, а второй был неактивен.
Другой потенциальный механизм действия лактоферрина заключается в усилении воспалительных реакций, которые затем могут ограничивать репликацию вируса в клетках-хозяевах. Мы оценили уровни мРНК IFNβ и стимулированных интерфероном генов ISG15, MX1, Viperin и IFITM3 в инфицированных клетках Huh7, обработанных лактоферрином. Инфекция SARS-CoV-2 не привела к устойчивому интерфероновому ответу.
В этом исследовании мы разработали экспериментальный рабочий процесс, основанный на визуализации высокого содержания и морфологическом профилировании, который позволяет быстро проводить скрининг одобренных FDA соединений и идентифицировать 17 соединений, которые ингибируют инфекцию SARS-CoV-2 in vitro. Из них о семи ранее сообщалось и они служат эталоном для проверки наших конечных точек и экспериментального подхода, а о 10 до сих пор не было известно. Мы оценили противовирусную активность 17 совпадений, идентифицированных в Huh7, в трех трансформированных клеточных линиях (VeroE6, Caco-2 и LNcaP) и одной нетрансформированной клеточной линии (iAECs) и наблюдали шесть соединений (амиодарон, ипратропия бромид, лактоферрин, ломитапид, ремдесивир). , Z-FA-FMK), проявляющие активность во многих клеточных линиях.
Для эффективного лечения инфекции SARS-CoV-2, вероятно, потребуется комбинированная терапия, и этот подход уже показал себя многообещающим, т. е. комбинированная терапия с интерфероном β-1b, лопинавиром-ритонавиром и рибавирином показала эффективность против SARS-CoV-2 при проспективное открытое рандомизированное исследование фазы 2. Учёные показали, что лактоферрин усиливает противовирусную активность ремдесивира и может использоваться в комбинированной терапии с этими препаратами, которые в настоящее время используются или изучаются для лечения COVID-19. Благодаря своей широкой доступности, невысокой стоимости и безопасности, лактоферрин может быть быстро применяемым вариантом как для профилактики, так и для лечения COVID-19.
Результаты являются многообещающими и привели к нескольким клиническим исследованиям. Теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить эффективность ведущих противовирусных соединений на животных моделях или клинических исследованиях.
Proceedings of the National Academy of Science