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ACS报道:虫草素可有效防治COVID- 19,其抗病毒活性处于领先地位

  
2022-03-17 14:24:04  阅读:309747

  由冠状病毒(COVID- 19)引发的新冠疫情仍然在全球继续肆虐,特别是在2021年,COVID-19病毒的极具抗性和毒性的新型变体/毒株的不断进化,给所有国家的政府和人民也包括科学界带来了非常沉重的负担。

  复杂严峻的形势促使相关科学家更加积极地寻找和研究能够有效抑制和对抗这种刺激性病毒的成功药物和疫苗,同时找到一种能够抵消COVID- 19对人体所造成的所有或者大部分影响的药物。

  此前,核苷和核苷酸类比是药物设计者和药物化学家心目中对抗和阻止冠状病毒在人体内复制的最佳治疗选择之一。例如瑞德西韦和氰化物-20及其活性代谢物 GS-441524和法匹拉韦,都是依赖于这种策略机制来抑制SARS-CoV-2的生物活性。但这四种化合物都是合成的,在体外/体内抗 SARS-CoV-2活性测定中没有给出令人满意的结果。

  而虫草素是一种已知的独特的天然腺苷类似物,主要来源于蛹虫草和冬虫夏草。虫草素具有非常广泛的药理功效,其可以有效的起到抗病毒、抗真菌、抗结核、抗疟、抗氧化、抗肿瘤、抗转移、抗高血糖、抗高血压等作用,是目前世界上最重要也是最有前途的天然植物治疗药物之一。虫草素多样的生物活性大部分在 COVID- 19的综合治疗中是非常需要的,这也使得虫草素成为一种非常有前途的潜在综合性抗COVID- 19药物。

  

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图1:虫草素和腺苷的化学结构

  近日,发表在美国化学协会旗下的ACS Omega期刊题为《Potent Inhibitory Activities of the Adenosine Analogue Cordycepin on SARS-CoV2 Replication》的研究中,埃及曼苏拉药物发现 (DARLD)研究实验室、曼苏拉大学药学院药物有机化学系的Amgad M Rabie博士及其团队发现了虫草素(3'-脱氧腺苷)具有多种经证实的强大药理作用,可有效促进COVID- 19的综合治疗,其抗病毒活性处于领先地位。

  

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图2:论文发表截图

  据该研究中的研究人员表示,虫草素在COVID-19治疗中的预期综合性主要表现在两个方面。

  首先,它可以抑制导致COVID- 19的病毒本身的复制和存活,具有强大的广谱活性(包括针对最新的SARS-CoV-2毒株的活性)。虫草素的这种抗SARS-CoV-2作用主要是由于其与人类腺苷的化学相似性/类似性。在病毒复制过程中,SARS-CoV-2 RdRp将Cor-TP整合到新合成的RNA链中,而不是使用真正的ATP 。因此,当SARS-CoV-2 RdRp试图复制含有Cor-TP 的不稳定RNA时,它要么错误地解释它,要么无法解释它。这种中断和阻碍的解释以及随之而来的病毒遗传密码错误导致所有SARS-CoV-2拷贝中的大量突变远远超过病毒可以存活的阈值,这种效应在病毒学中被称为致命突变或病毒错误突变。

  第二,它可以减轻和缓解Covid- 19特有的严重症状和后遗症,主要与 SARS-CoV-2对患者呼吸和心血管系统的侵袭等严重症状和后遗症有关。因为这种攻击结果主要在急性生物破坏免疫/炎症来源(虫草素的多样性和广泛的药理功效)。

  

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图3:虫草素抗 SARS-CoV-2 作用机制的说明

  根据ProTox-II (化学品毒性预测)虚拟实验室获得的数据,虫草素的生物安全性(毒性)相对于许多研究中的潜在抗COVID- 19药物的要低很多,属于第二毒性等级(毒性等级 II);并且还揭示了虫草素在细胞毒学上是无活性的,在不同的器官毒性和不良结果方面具有高度的安全性,表现出了非常高的失活率,在某些情况下甚至达到100%。

  与此同时,与两种阳性对照参考药物瑞德西韦和GS-441524(安慰剂药物二甲亚砜)相比,虫草素对新出现的SARS-CoV-2变体的抗病毒效果要高得多,其效果同比是二者的10.5倍和7.8倍。与其强大的抗病毒RNA活性相一致,虫草素还表现出在体外降低SARS-CoV-2 VOC-202012/01毒株RNA拷贝数50%所需的浓度非常低(2.35μM),明显小于瑞德西韦和GS-441524的相应值(分别为 22.92和16.04μM)。

  虫草素与强效抗病毒药物瑞德西韦和GS-441524的对比支持虫草素有望成为一种潜在的针对 COVID- 19的综合治疗药物。另外,数据显示虫草素分子有10多个位点,被认为是化学反应非常活跃的位点。 因此,可以基于这种黄金多任务分子的生物相容性支架设计和合成数百种具有所需增强的药代动力学和/或药效学特性的可能衍生物,该支架属于核苷类似物的抗病毒/抗肿瘤治疗剂类。

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  表1:目标药物虫草素(以瑞德 S 西韦和 GS-441524 为阳性 对照/参考药物,DMSO 为阴性对照/安慰剂药物) 对 SARS-CoV-2(VOC-202012/01 株) 的抗 SARS-CoV-2/抗 covid-19 活性(以及细胞毒性)

  “虫草素是一种理想的类药物化合物,也是一种高度生物相容性分子,与腺苷分子相比,其通过生物膜的能力增强。”Amgad M Rabie博士说,“这是由于缺少羟基导致的相对较高的亲脂性(即虫草素分子的亲水性低于腺苷分子),与生物仿制药腺苷分子的代谢相似性极大地有助于虫草素欺骗人类生物系统并发挥其预期的治疗作用。”

  在文章的最后,Amgad M Rabie博士及其团队呼吁并强烈建议科学界开始对虫草素抗 COVID- 19进行广泛的临床前和临床研究, 认真评估虫草素的疗效和安全性,作为单一疗法,或者选择与 DPM双结合疗法或三联式疗法(与 DPM和 PTN)用于所有类型的综合治疗和预防、治疗 COVID- 19。

  论文原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35071937/