Profilazione ampliata di Remdesivir in termini generali

Jul 12, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 3131 (2023) Citare questo articolo

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Remdesivir (GS-5734; VEKLURY) è un profarmaco monofosforamidato diastereomero singolo di un analogo dell'adenosina (GS-441524). Remdesivir viene assorbito dalle cellule bersaglio e metabolizzato in più passaggi per formare il nucleoside trifosfato attivo (GS-443902), che agisce come un potente inibitore delle RNA polimerasi virali RNA-dipendenti. Remdesivir e GS-441524 hanno attività antivirale contro più virus a RNA. Qui, espandiamo la valutazione dell'attività antivirale di remdesivir ai membri delle famiglie Flaviviridae, Picornaviridae, Filoviridae, Orthomyxoviridae e Hepadnaviridae. Utilizzando test cellulari, dimostriamo che remdesivir può inibire l'infezione di flavivirus (come dengue 1–4, Nilo occidentale, febbre gialla, virus Zika), picornavirus (come enterovirus e rinovirus) e filovirus (come vari Ebola, Marburg e Sudan, compresi nuovi isolati geografici), ma è inefficace o è significativamente meno efficace contro gli ortomixovirus (virus dell'influenza A e B) o gli epadnavirus B, D ed E. Inoltre, remdesivir non mostra alcun effetto antagonista quando combinato con favipiravir, un altro analogo nucleosidico antivirale ad ampia azione, e ha un’interazione minima con un pannello di farmaci concomitanti. I nostri dati supportano ulteriormente il remdesivir come agente antivirale ad ampio spettro che ha il potenziale per rispondere a molteplici esigenze mediche insoddisfatte, comprese quelle relative alla preparazione antivirale alla pandemia.

Remdesivir (RDV; GS-5734; VEKLURY), il primo antivirale approvato dalla FDA per il trattamento del COVID-19, è un singolo profarmaco diastereomero monofosforamidato di un analogo dell'adenosina (GS-441524). Una volta assorbito dalle cellule, l'RDV viene metabolizzato in più passaggi per formare il nucleoside attivo 5′-trifosfato (TP), un potente inibitore di molteplici RNA polimerasi virali dipendenti dall'RNA. RDV ha un'attività ad ampio spettro contro molti virus RNA in colture cellulari, inclusi i coronavirus (SARS-CoV-2, SARS-CoV e MERS-CoV)1,2,3,4,5,6,7, picornavirus (enterovirus 71 [EV71] e coxsackievirus B3)8, filovirus (virus Ebola [EBOV], virus Sudan [SUDV], virus Bundibugyo, virus Marburg [MARV])9,10,11, pneumovirus (virus respiratorio sinciziale [RSV])10,11 ,12 e paramixovirus (virus Nipah [NiV], virus del morbillo e virus Hendra)13,14. RDV ha un'attività moderata contro il virus Lassa e il virus Junin della famiglia Arenaviridae e contro il virus della febbre emorragica di Alkhurma trasmesso dalle zecche, il virus della malattia forestale di Kyasanur, il virus della febbre emorragica di Omsk e il virus dell'encefalite da zecche della famiglia Flaviviridae10,13. RDV ha un'attività antivirale minima contro il virus chikungunya e il virus dell'encefalite equina venezuelana della famiglia Togaviridae, il virus dell'immunodeficienza umana di tipo 1 (HIV-1) della famiglia Retroviridae, il virus della febbre della Rift Valley della famiglia Phenuiviridae, il virus della febbre emorragica Crimea-Congo della famiglia famiglia Nairoviridae e virus della stomatite vescicolare nella famiglia Rhabdoviridae10,13. Le ragioni delle variazioni nel profilo di attività sono sconosciute, ma probabilmente riflettono sottili differenze nel sito attivo delle RNA polimerasi virali RNA-dipendenti15.

In questo studio, abbiamo ampliato la valutazione dell'attività antivirale di RDV ad altri membri delle famiglie Flaviviridae, Picornaviridae, Filoviridae (con nuovi ceppi), Orthomyxoviridae e Hepadnaviridae. Per la preparazione alla pandemia, nel caso in cui sia necessario combinare più farmaci per migliorare l’attività antivirale e di conseguenza l’efficacia, mostriamo anche una mancanza di antagonismo tra RDV e favipiravir, un altro analogo nucleosidico antivirale ad ampio raggio approvato, nei test antivirali contro due filovirus rappresentativi. Inoltre, dimostriamo che non esiste antagonismo tra RDV e un pannello di farmaci concomitanti comunemente usati nelle regioni endemiche di SUDV e MARV.

La potenza dell’RDV contro l’RSV e vari coronavirus in vitro è stata ampiamente profilata1,3,4,5,6,7,12. Confermiamo che RDV è potente contro i coronavirus endemici OC43 e 229 E, con un valore EC50 rispettivamente di 0,067 µM nelle cellule Huh7 e 0,093 µM nelle cellule H1 HeLa (Tabella 1). Nei test di infezione cellulare, RDV ha inibito gli enterovirus 68D e 71 con valori EC50 di 0,050 e 0,140 μM, rispettivamente. La potenza di RDV contro i rinovirus dei sierotipi A e B variava da valori EC50 compresi tra 0,385 e 0,750 μM nelle cellule H1 HeLa. Al contrario, l’RDV era inattivo contro l’influenza A e B (EC50 > 50 μM; Tabella 1).

30 µM, respectively19. In this study, RDV activity against flaviviruses was evaluated in cell-based infectious assays. Huh-7 cells were treated with increasing concentrations of compound and subsequently exposed to DENV 1–4, zika virus (ZIKV), YFV, or Japanese encephalitis virus (JEV) expressing a nano luciferase reporter protein. Luciferase activity was measured at the assay endpoint as an output of virus infection. Cell viability was tested on the same cell type using ATP-based luminescent assay to measure cytotoxicity. RDV reduced infection by all of these flaviviruses, with highest potency against DENV (EC50 range = 0.12–0.23 μM; Table 1) and lowest potency against YFV (EC50 = 1.06 μM; Table 1). RDV antiviral activity against WNV was evaluated in a similar manner with the exception that virus infection rates were measured via plaque assays of culture media at the assay endpoint. RDV was a potent inhibitor of WNV infection (EC50 = 0.05 μM; Table 1)./p> 5 µM. In addition, RDV was inactive against hepatitis E virus (GT3-Kernow C1 p6/Luciferase replicon) at concentrations up to 1 µM. Higher concentrations were not attempted as cytotoxicity was observed at concentrations of approximately 4 µM./p> 10 indicates synergy, − 10 to + 10 indicates additivity, and > 10 indicates antagonism (Fig. S1). The combination of the compounds showed no evidence of cytotoxicity, even at the highest concentrations of both compounds. /p> 5-folds; (2) drugs that showed antiviral activity against SUDV (efavirenz, lopinavir, lumefantrine, and ceftriaxone were tested alone, or in combination with RDV (Table 3). None of these drugs showed antagonistic effect when tested against SARS-CoV-2 in combination with RDV. Enhanced cytotoxicity was observed for combinations of RDV with efavirenz and atovaquone at 41 and 22.6 µM, respectively. These compounds had similar cytotoxicity when tested alone (CC50 ≈ 14–28 µM for efavirenz and CC50 ≈ 8–17 µM for atovaquone)./p>

100 × EC50 as a positive control (100% inhibition). Plates were incubated for 3 days at 37 °C in an atmosphere of 5% CO2 and 85% humidity./p>

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