Cercetătorii prestigioasei Universități Rockefeller din SUA au publicat recent un program de cercetare ce vizează atât prevenirea, cât și tratamentul COVID-19, având în vedere necesitatea abordării acestor aspecte în contextul actual.
Sursa imaginii: https://www.nature.com/articles/d41573-020-00016-0
SARS-CoV-2 (agentul infecțios al COVID-19) este un virus cu un genom de tip ARN, care prezintă, alături de alte proteine non-structurale, și o enzimă, ARN-polimeraza ARN dependentă, implicată în replicația materialului genetic viral.
Programul de cercetare de la Rockefeller cuprinde abordări ingenioase de dezvoltare a unor potențiali noi inhibitori ai ARN-polimerazei ARN dependente, aceasta fiind o țintă principală pentru inhibarea replicării virale.
La momentul actual, pe plan mondial, sunt studiate mai multe substanțe ce au efect terapeutic prin mecanismul de inhibare a acestei enzime virale. În protocolul terapeutic al infecției cu SARS-CoV-2 emis în România de Ministerul Sănătății în 23.03.2020 se aprobă administrarea compusului antiviral Remdesivir în cazul pacienților ce manifestă o formă severă/critică a bolii. Remdesivir este un analog nucleotidic inhibitor al ARN-polimerazei ARN-dependente, care, prin competiția cu ATP-ul (echivalentul său natural), atunci când este încorporat în molecula de ARN nou-formată, va determina oprirea sintezei acesteia după adiția a încă 3 noi nucleotide, împiedicând astfel multiplicarea virală (Gordon et al., 2020).
Originalitatea programului de cercetare de la universitatea Rockefeller constă în sursa de proveniență inedită a posibililor inhibitori ai enzimei. Chimistul Sean Brady, fiind implicat în descoperirea de noi antibiotice produse de bacteriile din sol, a utilizat metode inovatoare ce nu necesită nici izolarea, nici cultivarea bacteriilor în laborator. Într-unul din studiile la care acesta a luat parte, s-a observat o activitate eficientă a unor compuși, codificați de o familie de clustere de gene identificată în metagenomurile din probele de sol, împotriva tulpinilor bacteriene ce manifestă rezistență la diverse antibiotice. Cercetările respective au abordat și mecanismul de inhibare a ARN-polimerazei ARN dependente a tulpinilor bacteriene rezistente de Mycobacterium tuberculosis (agentul infecțios al tuberculozei).
De vreme ce doar o mică parte a diversității bacteriene e cultivată în mod curent în laborator și doar o fracțiune din produșii codificați de culturile bacteriene este detectată în cadrul experimentelor, cei mai mulți produși naturali bacterieni rămân ,ascunși” în microbiomul global. Astfel, a luat naștere o inițiativă de a avea acces la acești compuși ,,ascunși”, prin dezvoltarea unei platforme ce implică secvențierea, analiza bioinformatică și expresia diferențiată a unor clustere de gene biosintetice obținute din proble de ADN din mediu. (Hover et al., 2018).
Brady și-a extins studiile și asupra analizei microbiomului uman, demonstrând existența unor multiple nucleozide ce au potențial de inhibare a diverse ADN și ARN polimeraze, aparținând unor specii diferite de bacterii, respectiv virusuri. Aceste cercetări furnizează o sursă încă neexploatată a unui posibil inhibitor specific pentru ARN-polimeraza virusului SARS-Cov-2, care poate fi examinat prin intermediul unor teste de screening ce se află în curs de dezvoltare de către profesorul Charles Rice de la Universitatea Rockefeller.
Grupul de cercetare al Prof. Brady la universitatea Rockefeller: https://www.rockefeller.edu/our-scientists/heads-of-laboratories/965-sean-f-brady/