Un superordenador identifica 64 moléculas candidatas para el tratamiento de la COVID19

Esta publicación se basa en un artículo pre-print. Esto significa que el manuscrito original del autor no ha sido aún revisado por pares, ni aceptado para publicación, por lo que sus resultados no han sido contrastados.

Un equipo del centro de supercomputación de San Diego ha utilizado una simulación informática para buscar moléculas candidatas a tratar la infección por SARS-CoV-2. Así han identificado 64 moléculas de fármacos ya aprobados que podrían tener una acción para tratar la COVID-19.

¿ Qué hicieron en el estudio ?

Kouznetsova, Huang y Tsigelny, buscaron medicamentos ya conocidos que pudieran atacar una enzima imprescindible para que el SARS-CoV-2 pueda multiplicarse, la proteasa 6Y2F. La técnica utilizada consiste en la búsqueda de farmacóforos, una herramienta de la química computacional que analiza la estructura 3D de diferentes moléculas para encontrar aquellas que pueden crear uniones con la molécula objetivo, en este caso la proteasa del SARS-CoV-2.

El concepto de farmacóforo es algo abstracto pero se basa en la conformación física y eléctrica de los átomos de una molécula que producen grupos funcionales que deben estar presentes para que la interacción con el blanco elegido sea posible. La interacción puede producir una respuesta biológica que estimule o inhiba el funcionamiento del objetivo.

La idea es encontrar fármacos ya existentes con capacidad para bloquear la duplicación del SARS-CoV-2, un proceso mucho más rápido que el necesario para descubrir y aprobar nuevas moléculas, así como para el desarrollo de vacunas.

¿ Por qué la proteasa ?

Ya existen fármacos inhibidores de la proteasa utilizados para tratar otras infecciones virales, como por ejemplo el telapevir y el gecaprevir en el tratamiento de la hepatitis C o el indinavir en el tratamiento del SIDA/VIH.

La proteasa es un elemento clave para la capacidad de multiplicación del virus. Así como el receptor ACE2 permite al virus abrirse las puertas para entrar en la célula, la proteasa le permite crear los componentes necesarios para reproducirse. En jerga bélica, los tratamientos que bloquean el receptor ACE2 son las murallas defensivas, los inhibidores de la proteasa dejan al enemigo desarmado y sin capacidad para crear nuevas herramientas para atacar.

¿ Cuáles son los fármacos seleccionados ?

Resulta que entre los más de 2500 medicamentos analizados encontramos resultados bastante interesantes. Por supuesto varios de los medicamentos que usamos como inhibidores de la proteasa de virus como la hepatitis C y el VIH (boceprevir, telapevir, glecaprevir, indinavir, amprenavir).

Esta ilustración de la Azitromicina en el modelo farmacóforo de un potencial inhibidor de la proteasa del SARS-CoV-2

Uno de los medicamentos que está siendo usando e investigado en el tratamiento de la COVID-19, la azitromicina, también aparece en este listado de fármacos que podrían interaccionar con la proteasa del SARS-CoV-2. Otros antibióticos de la misma familia, inhibidores del ribosoma bacteriano 30S y/o 50s aparecen también en la lista.

Es destacable también que otros dos fármacos que están siendo estudiados contra el SARS-CoV-2 aparecen entre los candidatos seleccionados. El primero es el Carfilzomib, un anticuerpo monoclonal usado en la quimioterapia del mieloma múltiple que inhibe también la síntesis de proteínas. En segundo lugar, la Ciclosporina A es un inmunosupresor ampliamente utilizado para evitar el rechazo después de un transplante de órganos y en algunas enfermedades autoinmunes.

Otro grupo de antibióticos está también muy representado, se trata de las tetraciclinas, que también se unen a la subunidad 30s del ribosoma bacteriano.

Más inesperada resulta la presencia de moléculas que no son medicamentos, los elementos iodados utilizados como productos de contraste. Si bien su capacidad antiviral es más que cuestionable, podrían indicar una vía para desarrollar otros compuestos antivirales en el futuro. Algo parecido ocurre con varios medicamentos que contienen componentes fosforados.

A la espera de la publicación definitiva de este artículo, la técnica de los farmacóforos está bien validada y provee información interesante sobre medicamentos candidatos para tratar la COVID-19.

Potential COVID-19 Protease Inhibitors: Repurposing FDAapproved Drugs.  Kouznetsova V., Huang D., Tsigelny I.F. ChemRxiv pdf