Descubren compuestos antivirales de amplio espectro
Medicamentos candidatos identificados por ordenador y confirmados con éxito en experimentos de laboratorio
Un equipo de investigación interdisciplinar en el que participa el Centro Alemán de Investigación de Infecciones (DZIF) ha identificado dos candidatos a fármacos antivirales eficaces contra una amplia gama de virus. El estudio demuestra cómo la combinación de la modelización asistida por ordenador con la validación en laboratorio puede acelerar el desarrollo de nuevos fármacos antivirales. Los investigadores utilizaron simulaciones por ordenador para buscar procesos metabólicos específicos necesarios para la reproducción vírica pero no vitales para la propia célula. Con este método, el equipo identificó dos agentes activos que combatieron con éxito diversos virus en las pruebas iniciales de laboratorio. El estudio se ha publicado recientemente en la revista Communications Biology.
La pandemia de COVID-19 ha puesto de manifiesto la urgente necesidad de medicamentos antivirales con un amplio espectro de actividad, tanto para tratar las infecciones actuales como para prevenir posibles nuevos patógenos con potencial pandémico. Un equipo interdisciplinar de bioinformáticos, biólogos de sistemas y virólogos ha desarrollado un método prometedor que combina la modelización informática y las pruebas experimentales. Este método acelera la laboriosa identificación y desarrollo de agentes antivirales que podrían ser cruciales en caso de futuras pandemias.
Detección de posibles dianas para terapias antivirales
A partir de datos de tejidos infectados por virus, el equipo internacional de investigación desarrolló modelos informáticos que representaban el complejo metabolismo de las células. A continuación, el equipo utilizó estos modelos específicos de tejidos para simular la replicación de diversos virus ARN, de especial importancia por su potencial pandémico. Los modelos revelaron procesos metabólicos que los virus necesitan para replicarse pero que no son esenciales para la supervivencia celular.
"Con estos modelos, hemos predicho vías metabólicas específicas esenciales para la replicación viral, que representan objetivos potenciales para terapias antivirales", explica el Prof. Dr. Andreas Dräger, de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg. Hasta principios de este año, el Prof. Dräger era científico del DZIF en el Instituto de Bioinformática e Informática Médica de la Universidad de Tubinga.
"A continuación, buscamos en las bases de datos de fármacos existentes sustancias que inhibieran precisamente estos procesos metabólicos", explica Alina Renz, primera autora del estudio. Dado que la mayoría de los virus tienen requisitos básicos de replicación similares, el equipo internacional de investigadores de Alemania, Francia, Italia, Grecia y Australia sospechó que esta estrategia podría utilizarse para inhibir una amplia variedad de virus.
Identificación de sustancias con amplia actividad antivírica
"A continuación, pusimos a prueba esta hipótesis experimentalmente y encontramos varias sustancias con amplia actividad antivírica contra familias de virus muy diferentes", afirma el Prof. Dr. Michael Schindler, Jefe de la Sección de Virología Molecular del Instituto de Virología Médica y Epidemiología de las Enfermedades Víricas del Hospital Universitario de Tubinga. Los experimentos de infección en cultivos celulares confirmaron que dos fármacos candidatos -fenformina y atpenina A5- inhiben eficazmente la replicación vírica.
"La fenformina interfiere en el metabolismo de la célula y por eso se utilizaba antes como fármaco en la diabetes de tipo 2", explica el Prof. Dr. Christoph Kaleta, del Instituto de Medicina Experimental de la Universidad de Kiel y el Hospital Universitario de Schleswig-Holstein. "Dado que la fenformina está bien caracterizada para su uso en humanos, nuestros hallazgos podrían utilizarse para establecer una terapia de apoyo contra las infecciones por corona o flavivirus a relativamente corto plazo".
En experimentos animales con hámsters infectados por SARS-CoV-2, la fenformina redujo significativamente la carga vírica en las vías respiratorias. En cultivos celulares, la fenformina también inhibió la multiplicación de los virus del dengue, para los que actualmente no existe ningún tratamiento aprobado.
Extensos estudios clínicos sobre el uso de la fenformina como agente antidiabético ya han establecido su seguridad en humanos. Se necesitan más estudios clínicos para determinar si la fenformina tiene un efecto antivírico en humanos. En cambio, la atpenina A5 es una sustancia experimental que demuestra la viabilidad del enfoque metodológico en cultivo celular. Deben realizarse más estudios para determinar si las variantes de la sustancia pueden utilizarse en modelos animales en los que sean toleradas y tengan un efecto antivírico.
Según los científicos, los métodos desarrollados y los fármacos candidatos identificados constituyen un paso importante en el rápido desarrollo de posibles tratamientos para futuras pandemias.
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Publicación original
Alina Renz, Mirjam Hohner, Raphaël Jami, Maximilian Breitenbach, ... Manuel Rosa-Calatrava, Andrés Pizzorno, Andreas Dräger, Michael Schindler, Christoph Kaleta; "Metabolic modeling elucidates phenformin and atpenin A5 as broad-spectrum antiviral drugs against RNA viruses"; Communications Biology, Volume 8, 2025-5-23
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