Descobertos compostos antivirais de largo espetro
Candidatos a medicamentos identificados por computador confirmados com êxito por experiências laboratoriais
Uma equipa de investigação interdisciplinar que envolve o Centro Alemão de Investigação de Infecções (DZIF) identificou dois candidatos a medicamentos antivirais eficazes contra uma vasta gama de vírus. O estudo demonstra como a combinação de modelação assistida por computador com validação laboratorial pode acelerar o desenvolvimento de novos medicamentos antivirais. Os investigadores utilizaram simulações em computador para procurar processos metabólicos específicos necessários à reprodução viral, mas não vitais para a própria célula. Utilizando este método, a equipa identificou dois agentes activos que combateram com sucesso vários vírus em testes laboratoriais iniciais. O estudo foi recentemente publicado na revista Communications Biology.
A pandemia de COVID-19 pôs em evidência a necessidade urgente de medicamentos antivirais com um amplo espetro de atividade - tanto para tratar infecções actuais como para prevenir possíveis novos agentes patogénicos com potencial pandémico. Uma equipa de investigação interdisciplinar composta por bioinformáticos, biólogos de sistemas e virologistas desenvolveu agora um método promissor que combina modelação baseada em computador e testes experimentais. Este método acelera a demorada identificação e desenvolvimento de agentes antivirais que podem ser cruciais no caso de futuras pandemias.
Deteção de potenciais alvos para terapias antivirais
Utilizando dados de tecidos infectados com vírus, a equipa internacional de investigação desenvolveu modelos informáticos que representam o complexo metabolismo das células. A equipa utilizou depois estes modelos específicos dos tecidos para simular a replicação de vários vírus ARN, que são de particular importância devido ao seu potencial pandémico. A modelação revelou processos metabólicos que os vírus necessitam para se replicarem, mas que não são essenciais para a sobrevivência celular.
"Utilizando estes modelos, previmos vias metabólicas específicas essenciais para a replicação viral, que representam alvos potenciais para terapias antivirais", explica o Prof. Dr. Andreas Dräger da Universidade Martin Luther de Halle-Wittenberg. Dräger era, até ao início deste ano, cientista do DZIF no Instituto de Bioinformática e Informática Médica da Universidade de Tübingen.
Dräger era, até ao início deste ano, cientista do DZIF no Instituto de Bioinformática e Informática Médica da Universidade de Tübingen. "Em seguida, procurámos nas bases de dados de medicamentos existentes substâncias que inibem precisamente estes processos metabólicos", afirma Alina Renz, primeira autora do estudo. Uma vez que a maioria dos vírus tem requisitos básicos de replicação semelhantes, a equipa internacional de investigação da Alemanha, França, Itália, Grécia e Austrália suspeitou que esta estratégia poderia ser utilizada para inibir uma grande variedade de vírus.
Identificação de substâncias com ampla atividade antiviral
"Dr. Michael Schindler, chefe da Secção de Virologia Molecular do Instituto de Virologia Médica e Epidemiologia das Doenças Virais do Hospital Universitário de Tübingen. As experiências de infeção em culturas de células confirmaram que os dois candidatos a fármacos - a fenformina e a atpenina A5 - inibem eficazmente a replicação viral.
"A fenformina interfere com o metabolismo da célula e, por isso, foi anteriormente utilizada como medicamento na diabetes tipo 2", explica o Prof. Dr. Christoph Kaleta do Instituto de Medicina Experimental da Universidade de Kiel e do Hospital Universitário Schleswig-Holstein. "Uma vez que a fenformina está bem caracterizada para utilização em seres humanos, as nossas descobertas podem ser utilizadas para estabelecer uma terapia de apoio contra infecções por corona ou flavivírus a relativamente curto prazo".
Em experiências animais com hamsters infectados com SARS-CoV-2, a fenformina reduziu significativamente a carga viral no trato respiratório. Em culturas celulares, a fenformina também inibiu a multiplicação do vírus da dengue, para o qual não existe atualmente nenhum tratamento aprovado.
Estudos clínicos alargados sobre a utilização da fenformina como agente antidiabético já estabeleceram a sua segurança no ser humano. São necessários mais estudos clínicos para determinar se a fenformina tem um efeito antivírico no ser humano. Em contrapartida, a atpenina A5 é uma substância experimental que demonstra a viabilidade da abordagem metodológica em cultura celular. Devem ser efectuados mais estudos para determinar se as variantes da substância podem ser utilizadas em modelos animais onde são toleradas e têm um efeito antiviral.
Segundo os cientistas, os métodos desenvolvidos e os candidatos a medicamentos identificados constituem um passo importante para o desenvolvimento rápido de potenciais tratamentos para futuras pandemias.
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Publicação 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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