Researchers focus on natural products that disrupt deadly viruses, including the COVID-19 coronavirus

Review of the life stories of RNA viruses, their genetics and the compounds that could disrupt them offer hope for reducing future pandemics.

Researchers at the Scripps Institution of Oceanography and the Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences at the University of California at San Diego have broken down the genomic and biological traits of three classes of viruses that have caused endemic and global pandemics in the past. and identify natural products – compounds produced in nature – with the potential to disrupt their spread.

In a notice published in the Natural Products Journal, marine chemists Mitchell Christy, Yoshinori Uekusa and William Gerwick, and immunologist Lena Gerwick describe the basic biology of three families of RNA viruses and how they infect human cells. These viruses use RNA instead of DNA to store their genetic information, a trait that helps them evolve quickly. The team then describes the natural products that have demonstrated their ability to inhibit them, highlighting possible treatment strategies.

“We wanted to assess the viruses responsible for these deadly epidemics and identify their weaknesses,” said Christy, the lead author. “We consider their similarities and reveal potential strategies to target their replication and dissemination. We find that natural products are a valuable source of inhibitors that can be used as the basis for further drug development campaigns targeting these viruses. “

The research team comes from Scripps Oceanography’s Center for Marine Biotechnology and Biomedicine (CMBB), which collects and analyzes chemical compounds found in marine environments for their potential effectiveness as antibiotics, cancer therapies and other products of interest. medical. A drug known as Marizomib entered the final stages of clinical trials as a potential treatment for brain cancers earlier in 2020. The drug came from a genus of marine bacteria that CMBB researchers initially collected from seabed sediments in 1990.

Researchers, funded by the National Institutes of Health and the chancellor’s office at UC San Diego, provide insight into the structure of viruses in families Coronaviridae, Flaviviridae, and Filoviridae. Within these families are viruses that have led to COVID-19[feminine, dengue, encéphalite du Nil occidental, épidémies de Zika, d’Ebola et de Marburg. L’équipe identifie ensuite les composés produits par des organismes marins et terrestres qui ont un certain niveau d’activité démontré contre ces virus. On pense que ces composés ont des architectures moléculaires qui en font des candidats potentiels pour servir d’inhibiteurs viraux, empêchant les virus de pénétrer dans les cellules humaines saines ou de se répliquer. L’objectif de l’examen, ont déclaré les chercheurs, était d’améliorer le processus de développement de médicaments à mesure que de nouvelles pandémies apparaissent, afin que la maîtrise de la propagation de la maladie puisse s’accélérer face à de nouvelles menaces.

«C’est tout simplement du bon sens que nous devrions mettre en place l’infrastructure nécessaire pour développer plus rapidement des traitements en cas de futures pandémies», conclut la revue. «L’une de ces recommandations est de créer et de maintenir des bibliothèques internationales de composés contenant des substances qui possèdent une activité antivirale, antibactérienne ou antiparasitaire.»

Pour atteindre cet objectif, les chercheurs se rendent compte qu’il faudrait conclure des accords internationaux pour aborder les questions de propriété intellectuelle, les droits et responsabilités des chercheurs et d’autres questions complexes.

Et bien qu’il y ait eu des progrès remarquables dans le développement de vaccins pour SRAS-CoV-2 l’infection, des médicaments antiviraux efficaces sont également indispensables pour gérer l’infection au COVID-19 chez les personnes non vaccinées ou dans les cas où l’efficacité d’un vaccin diminue avec le temps, ont déclaré les chercheurs. Alors que plusieurs molécules antivirales candidates ont été étudiées pour une utilisation en clinique, telles que le remdesivir, le lopinavir-ritonavir, hydroxychloroquineet le traitement par interféron de type I, ont tous montré une efficacité limitée ou nulle dans des essais à grande échelle. Les médicaments antiviraux efficaces ont encore beaucoup besoin d’être découverts et développés.

Référence: «Produits naturels susceptibles de traiter les agents pathogènes du virus à ARN, y compris le SRAS-CoV-2» par Mitchell P. Christy, Yoshinori Uekusa, Lena Gerwick et William H. Gerwick, 22 décembre 2020, Journal des produits naturels.
DOI: 10.1021 / acs.jnatprod.0c00968

Financement: National Institutes of Health