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Obiettivi potenziali scoperti per la terapia COVID-19

Un gruppo dei biochimici ed i virologi all'università di Goethe ed all'ospedale universitario di Francoforte potevano osservare come le cellule umane cambiano sopra l'infezione con SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19 nella gente.

Gli scienziati hanno verificato una serie di composti nei modelli del laboratorio ed hanno trovato alcuno che rallentassero o fermassero la riproduzione del virus. Questi risultati ora permettono alla ricerca di una sostanza attiva di essere restretti ad un piccolo numero di droghe già approvate. Sulla base di questi risultati, una compagnia statunitense riferisce che sta preparando i test clinici. Una società canadese egualmente sta iniziando uno studio clinico con una sostanza differente.

Dall'inizio di febbraio, la virologia medica dell'ospedale universitario di Francoforte è stata in possesso di un sistema della coltura cellulare di infezione SARS-CoV-2. Gli scienziati di Francoforte nel gruppo del professor Sandra Ciesek sono riuscito a coltivare il virus in celle del colon dai tamponi catturati da due persone infettate che ritornano da Wuhan (Hoehl et al. NEJM 2020).

Facendo uso di una tecnica sviluppata all'istituto per la biochimica II all'università Francoforte di Goethe, i ricercatori da entrambe le istituzioni potevano insieme mostrare come un'infezione SARS-CoV-2 cambia le cellule ospiti umane.

Gli scienziati hanno usato un modulo particolare di spettrometria di massa chiamato il metodo del mePROD, che avevano sviluppato soltanto alcuni mesi precedentemente. Questo metodo permette di determinare la tariffa della sintesi e di quantità di migliaia di proteine all'interno di una cella.

I risultati dipingono una maschera della progressione di un'infezione SARS-CoV-2: mentre molti virus interrompono la produzione della proteina di ospite a vantaggio delle proteine virali, SARS-CoV-2 leggermente influenza soltanto la produzione della proteina della cellula ospite, con le proteine virali che sembrano essere prodotto in concorrenza alle proteine della cellula ospite.

Invece, un'infezione SARS-CoV-2 piombo ad un macchinario aumentato di sintesi delle proteine nella cella. I ricercatori hanno sospettato che questo era un punto debole del virus e poteva effettivamente diminuire significativamente la riproduzione del virus facendo uso di qualcosa conosciuto come gli inibitori di traduzione, che hanno interrotto la produzione della proteina.

Ventiquattro ore dopo l'infezione, il virus causa i cambiamenti distinti alla composizione del proteome ospite: mentre il metabolismo del colesterolo è diminuito, le attività nel metabolismo dei carboidrati e nella modifica di RNA come precursori della proteina aumentano.

In conformità con questo, gli scienziati riuscivano nella fermata della riproduzione del virus in celle coltivate applicando gli inibitori di questi trattamenti. Il simile successo è stato raggiunto usando una sostanza che inibisce la produzione delle particelle elementari per il genoma virale.

I risultati già hanno creato le scalpore dall'altro lato dell'Atlantico: in accordo con comune pratichi dall'inizio della crisi della corona, i ricercatori di Francoforte resi a questi risultati immediatamente disponibili su un " server " della pubblicazione preliminare e sul sito Web dell'istituto per la biochimica II.

L'entrambe cultura “di scienza aperta„, in cui dividiamo i nostri risultati scientifici il più rapidamente possibile e la collaborazione interdisciplinare fra i biochimici ed i virologi contribuiti a questo successo. Questo progetto ha cominciato nemmeno tre mesi fa e già ha rivelato i nuovi approcci terapeutici a COVID-19.„

Ivan Dikic, il professor e Direttore, università Francoforte di Geothe

Il professor Sandra Ciesek, Direttore dell'istituto per la virologia medica all'ospedale universitario Francoforte, spiega: “In una situazione unica come questo anche dobbiamo catturare i nuovi percorsi nella ricerca. Una cooperazione già attuale fra i laboratori di Münch e di Cinatl ha permesso di mettere a fuoco rapidamente la ricerca su SARS-CoV-2. I risultati finora sono un'affermazione meravigliosa di questo approccio delle collaborazioni inter-disciplinari.„

Fra le sostanze che la riproduzione virale interrotta nel sistema della coltura cellulare era 2-Deoxy-D-Glucose (2-DG), che interferisce direttamente con il metabolismo dei carboidrati necessario per la riproduzione virale. La compagnia statunitense Moleculin Biotech possiede una sostanza chiamata WP1122, un profarmaco simile a 2-DG. Recentemente, Moleculin Biotech ha annunciato che stanno preparando un test clinico con questa sostanza basata sui risultati da Francoforte.

Sulla base di altra delle sostanze provate a Francoforte, la ribavirina, la salubrità canadese Americhe di Bausch della società sta iniziando uno studio clinico con 50 partecipanti

Dott. Christian Münch, testa del gruppo di controllo di qualità della proteina all'istituto per biochimica II e autore principale, osservazioni: “Grazie alla mePROD-tecnologia che ci siamo sviluppati, potevamo per la prima volta rintracciare col passare del tempo i cambiamenti cellulari sopra l'infezione e con l'alto dettaglio nel nostro laboratorio. Eravamo ovviamente informati della portata potenziale dei nostri risultati.„

“Tuttavia, sono basati su un sistema della coltura cellulare e richiedono ulteriore prova. Il fatto che i nostri risultati possono ora immediatamente avviare più ulteriormente in vivo studia allo scopo dello sviluppo della droga è definitivamente un grande colpo di fortuna.„ Oltre questo, ci sono egualmente altri candidati potenzialmente interessanti fra gli inibitori provati, dicono Münch, alcuno di cui già è stato approvato per altre indicazioni.

Il professor Jindrich Cinatl dall'istituto della virologia medica e dell'autore principale spiega: “Il riuscito uso delle sostanze che sono componenti delle droghe già approvate per combattere SARS-CoV-2 è un gran opportunità nella lotta contro il virus.„

“Queste sostanze sono già caratterizzata buona e sappiamo sono tollerate dai pazienti. Ecco perché c'è corrente una ricerca globale di questi tipi di sostanze. Nella corsa contro il tempo, il nostro lavoro può ora dare un contributo importante quanto a cui le direzioni promettono il successo più veloce.„

Source:
Journal reference:

Bojkova, D., et al. (2020) Proteomics of SARS-CoV-2-infected host cells reveals therapy targets. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2332-7.