Descubrimiento de fármacos contra blancos moleculares de SARS-COV-2: dirigidos a la invasión y replicación celular

Abstract

El coronavirus SARS-CoV-2 es el agente etiológico de la enfermedad COVID-19 que tuvo en vilo al mundo desde inicios de 2020 hasta 2023. La alta transmisibilidad del virus y la falta inicial de opciones inmunoprofilácticas o quimioterápicas posibilitaron la rápida expansión global de esta enfermedad. Con la intención de aportar conocimiento sobre nuevas moléculas químicas con el potencial de interferir de manera efectiva con el ciclo viral, este proyecto tuvo como objetivo la identificación y caracterización de compuestos químicos capaces de prevenir la invasión viral de la célula huésped. Por su rol relevante en el proceso de reconocimiento e internalización del patógeno, seleccionamos como dianas moleculares a la glicoproteína viral Spike y a la enzima convertidora de angiotensina II (ACE2) presente en las células. La Spike es una proteína homotrimérica, en la cual cada protómero está compuesto por dos subunidades, S1 y S2. A través del dominio de unión al receptor (RBD) la subunidad S1 se une a ACE2, mientras que la subunidad S2 facilita la fusión de las membranas de la partícula viral y la célula. La interacción RBD-ACE2 es de alta afinidad e involucra múltiples contactos. En primer lugar, se realizó una búsqueda computacional de análogos estructurales a moléculas descritas en la literatura como inhibidores de la interacción Spike/ACE2 en quimiotecas de grupos locales. Se identificaron 266 compuestos pertenecientes a 21 familias químicas diferentes, los cuales fueron tamizados por técnica de ELISA para determinar su capacidad de inhibir la interacción Spike/ACE2. De manera complementaria, 30 compuestos hits fueron estudiados en un ensayo que evalúa la interacción de los compuestos con RBD en solución y ACE2 expresada en la superficie de células HEK-293 de riñón humano, utilizando citometría de flujo. La citotoxicidad de los compuestos de interés fue estudiada sobre dos tipos celulares de origen humano que son de relevancia clínica para esta enfermedad (células de epitelio pulmonar y enterocitos). Finalmente, para 20 compuestos hits se evaluó su actividad anti-SARS-CoV-2 en un modelo de infección de células Vero (colaboración con el Institut Pasteur de Corea). Cuatro compuestos pertenecientes a distintas familias químicas presentaron actividad antiviral, y dos de ellos con valores de IC50 (6-12 μM) en el rango de fármacos de uso clínico (Remdesivir, Lopinavir y Cloroquina).