Un medicamento contra el asma podría detener al virus del COVID-19, según un estudio / An asthma drug could stop the COVID-19 virus, according to a study

El fármaco, denominado montelukast, está aprobado por la FDA desde hace más de 20 años y mostró resultados favorables en las pruebas de laboratorio. Cómo funciona

Pese a que pasaron más de 2 años desde que comenzó la pandemia, solo existen escasos tratamientos contra el COVID-19. Es por este motivo, que los científicos aún permanecen en la búsqueda de una terapéutica que pueda frenar al coronavirus. En este contexto, un grupo de investigadores del Instituto Indio de Ciencias (IISc) evaluó el comportamiento de un medicamento utilizado para tratar el asma y las alergias, con más de 20 años de aplicación. Según señalaron, esta droga podría bloquear una de las proteínas cruciales del SARS-CoV-2 (Nsp1) y así evitar la infección.

En el estudio, que fue publicado en eLife, los científicos explicaron que el denominado montelukast, que cuenta con la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) desde hace más de 20 años para el tratamiento de la inflamación provocada por afecciones como el asma, la fiebre del heno y la urticaria; podía unirse y bloquear una proteína del SARS-CoV-2 llamada Nsp1. De este modo, se podría disminuir la replicación del virus y, por ende, la infección.

Según señalaron los científicos, esta proteína es una de las primeras que el virus libera dentro de las células y se une a los ribosomas, responsable de producir más proteínas. “La tasa de mutación en esta proteína, especialmente en la región C-terminal, es muy baja en comparación con el resto de proteínas virales”, explicó el autor principal del estudio y profesor en el Departamento de Reproducción Molecular, Desarrollo y Genética (MRDG), Tanweer Hussain.

En palabras del experto, la poca mutación de esta proteína, pese a las distintas variantes y subvariantes del coronavirus que surgieron, pusieron a Nsp1 en el centro de los estudios. “Los médicos han intentado usar este medicamento y hay informes que dicen que montelukast redujo la hospitalización en pacientes con COVID-19″, destacó Hussain al hablar sobre el fármaco.

Pero esta droga no fue la única analizada por Hussain y su equipo, ya que buscaron evaluar el comportamiento de más de 1600 medicamentos ya avalados por la FDA. Para alcanzar este objetivo, utilizaron modelos computacionales y dilucidaron cuáles se unían a la Nsp1. Los resultados arrojaron casi una docena de fármacos con esta conducta, entre ellos el montelukast y el saquinavir, utilizado para tratar el VIH.

“Las simulaciones de dinámica molecular generaron una gran cantidad de datos, en el rango de terabytes. Y ayudaron a determinar la estabilidad de la molécula de proteína unida al fármaco”, afirmó el primer autor del estudio, Mohammad Afsar. “Analizarlos e identificar qué fármacos pueden funcionar dentro de la célula fue un desafío”, agregó el además excientífico del proyecto y actual postdoctorando en la Universidad de Texas, en Austin (Estados Unidos).

Para corroborar sus estimaciones, el equipo de Hussain trabajó junto al grupo liderado por Sandeep Eswarappa, Profesor en el Departamento de Bioquímica. El objetivo de la unión fue cultivar células humanas en el laboratorio que generaban la proteína Nsp1, para luego evaluar tanto al montelukast, como al saquinavir. Los estudios se realizaron con cada droga por separado, por lo cual pudieron detectar que solo el destinado al tratamiento del asma bloqueaba la síntesis de estas proteínas.

“Hay dos aspectos (a analizar): uno es la afinidad y el otro es la estabilidad”, señaló Afsar. En palabras del experto, las droga con esta finalidad “no solo debe unirse fuertemente a la proteína viral, sino también permanecer unida durante un tiempo suficientemente largo para evitar que afecte a la célula huésped”. Es por eso que explicó que “el fármaco anti-VIH (saquinavir) mostró buena afinidad, pero no buena estabilidad”.

El laboratorio de Hussain probó, posteriormente, el efecto del fármaco en virus vivos, en las instalaciones de Bio-Seguridad Nivel 3 (BSL-3) del Centro para la Investigación de Enfermedades Infecciosas (CIDR). Para esta prueba, contó con la colaboración con Shashank Tripathi, Profesor Asistente en CIDR, y su equipo. El estudio arrojó que el “montelukast” era capaz de podía reducir la cantidad de virus en las células infectadas en el cultivo.

“Los médicos han intentado usar el medicamento y hay informes que dicen que el montelukast redujo la hospitalización en pacientes con COVID-19″, aseguró Hussain. Al tiempo que admitió que “los mecanismos exactos por los que funciona aún deben comprenderse por completo”. Es por este motivo que adelantó que, junto a su equipo, buscarán potenciar la estructura del fármaco con el objetivo de hacerle frente al SARS-CoV-2 de forma más efectiva.

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An asthma drug could stop the COVID-19 virus, according to a study

The Indian Institute of Science, Bengaluru scientists have conducted a study that revealed that Montelukast- a drug used for the treatment of Asthama has the potential to stop Covid variants from replicating within the body of the infected.

The study was published in the journal eLife. The study states that “montelukast sodium hydrate can be used as a lead molecule to design potent inhibitors to help combat SARS-CoV-2 infection.” Montelukast, used to reduce inflammation caused by conditions like asthma, hay fever and hives, has been found effective against Covid-19.

The drug has the potential to reduce SARS-CoV-2, the virus that causes Covid-19, from replicating in human immune cells, the study revealed.

Researchers at the IISc found that the drug binds strongly to one end (‘C-terminal’) of a SARS-CoV-2 protein called Nsp1, which is one of the first viral proteins unleashed inside human cells. This protein can bind to ribosomes the protein-making machinery inside our immune cells and shut down the synthesis of vital proteins required by the immune system, thereby weakening it.

Tanweer Hussain, Assistant Professor in the Department of Molecular Reproduction, Development and Genetics (MRDG), IISc, and senior author of the study explains that the mutation rate in this protein, especially the C-terminal region, is very low compared to the rest of the viral protein and since Nsp1 is likely to remain largely unchanged in any variants of the virus that emerge, drugs targeting this region are expected to work against all such variants.

The latest study comes in the backdrop of a major surge in coronavirus cases across the world, including in India, where Omicron remains the dominant variant in the fresh cases.

The researchers screened over 1,600 US Food and Drug Administration (FDA)-approved drugs in order to find the ones that bound strongly to Nsp1 using computational modelling. They then shortlisted a dozen drugs including montelukast and saquinavir, an anti-HIV drug, to understand the stability of the drug-bound protein molecule. The team then cultured human cells in the lab that specifically produced Nsp1 and treated them with montelukast and saquinavir separately.

They found that only montelukast was able to rescue the inhibition of protein synthesis by Nsp1.

“There are two aspects: one is affinity and the other is stability. The anti-HIV drug (saquinavir) showed good affinity, but not good stability. Montelukast, on the other hand, was found to bind strongly and stably to Nsp1, allowing the host cells to resume normal protein synthesis,” Tanweer Hussain, Assistant Professor in the Department of Molecular Reproduction said in a statement.

The researchers also tested the effect of the drug on live viruses, in the Bio-Safety Level 3 (BSL-3) facility at the Centre for Infectious Disease Research (CIDR). “Clinicians have tried using the drug and there are reports that said that montelukast reduced hospitalisation in COVID-19 patients,” says Hussain, adding that the exact mechanisms by which it works still need to be fully understood.