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May 07, 2023

Caratterizzazione preclinica e anti

Signal Transduction and Targeted Therapy

Trasduzione del segnale e terapia mirata, volume 8, numero articolo: 27 (2023) Citare questo articolo

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Caro editore,

La sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), l’agente eziologico della pandemia globale di coronavirus 2019 (COVID-19), ha dimostrato di essere un patogeno respiratorio altamente virulento con una capacità evolutiva imprevedibile, rappresentando una minaccia persistente all'umanità. Al momento della pubblicazione di questo manoscritto, la variante dominante di Omicron è caratterizzata da un'infettività significativamente maggiore e le sottovarianti emergenti mostrano sostanzialmente di sfuggire alla neutralizzazione indotta sia dalla vaccinazione che da una precedente infezione, aumentando il rischio di scoperta del vaccino o di reinfezione.1 Pertanto, la somministrazione orale diretta i farmaci antivirali ad azione sono disperatamente necessari come contromisure per ridurre la trasmissione virale e il rischio di progressione della malattia verso una malattia critica o la morte.

Remdesivir (RDV) è il primo analogo nucleotidico approvato per il trattamento di COVID-19. La somministrazione precoce di RDV a pazienti ad alto rischio non ospedalizzati potrebbe ridurre il rischio di ospedalizzazione o morte dell’87%.2 Tuttavia, essendo un farmaco endovenoso obbligatorio, l’RDV non è facilmente accessibile ai pazienti ambulatoriali affetti da COVID-19. In precedenza, abbiamo scoperto che il genitore 1′-CN-4-aza-7,9-dideazaadenosina C-nucleoside (GS-441524) era più potente di RDV contro SARS-CoV-2 in vitro.3 Come sforzo continuo per migliorare drogabilità e biodisponibilità orale di GS-441524,4 qui riportiamo la caratterizzazione preclinica e l'efficacia anti-SARS-CoV-2 di un potenziale candidato farmaco nucleosidico orale, ATV014.

Inizialmente, abbiamo progettato e sintetizzato una serie di derivati ​​dell'adenosina basati sulla strategia del profarmaco introducendo selettivamente esteri nel gruppo 5′-OH di GS-441524 per ottenere 4a ~ 4 m (Figura complementare S1). Tra questi composti appena sintetizzati, l'analogo 4a del cicloesil carbossilato (ATV014) (Fig. 1a, EC50 = 0,48 μM) è stato identificato come un potente agente contro il replicone SARS-CoV-2, che era circa 3,4 volte più potente di quello di GS -441524 (EC50 = 1,644 μM) (Tabella supplementare S1). ATV014, l'analogo tetraidro-2H-piran-4-carbossilato (4 ore) e l'analogo palmitato (4 l) sono stati scelti per confrontare il profilo PK nei ratti SD (Tabella Supplementare S2). Con una singola dose orale di 25 mg/kg, ATV014 ha dimostrato un miglioramento della biodisponibilità orale (F%) del 53,4% e del T½ di 1,9 ore, superiore a quello di 4 ore e 4 l. Tenendo conto della PK orale e della potenza favorevoli, ATV014 è stato selezionato per ulteriori esperimenti anti-SARS-CoV-2 con virus vivi. Come mostrato in Fig. 1b, nelle cellule Vero E6, le attività antivirali di ATV014 contro B.1 (IC50 = 0,46 μM), Beta (IC50 = 0,13 μM), Delta (IC50 = 0,24 μM) e Omicron (IC50 = 0,013 μM ) sono risultati significativamente migliorati rispetto a RDV e GS-441524. I valori medi di concentrazione citotossica (CC50) di ATV014 nelle cellule Vero E6 erano 263,8 μM. In particolare, l'indice terapeutico (CC50/EC50) di ATV014 contro la variante Omicron ha raggiunto 20292. Inoltre, contro il ceppo B.1 nelle cellule A549-ACE2, ATV014 ha mostrato un valore EC50 di 0,0562 ± 0,016 µM (Figura complementare S2). Questi risultati hanno dimostrato l’elevata potenza, soprattutto contro il recente Omicron prevalente, e la tossicità relativamente bassa di ATV014.

Definizione di un potenziale farmaco anti-SARS-CoV-2 per via orale ATV014 e sua caratterizzazione preclinica. a Le strutture chimiche di remdesivir, GS-441524 e ATV014. b Attività antivirale di RDV, GS-441524 e ATV014 contro i ceppi B.1, Beta, Delta e Omicron di SARS-CoV-2 e corrispondente citotossicità nelle cellule Vero E6. c Schema dell'efficacia profilattica in un modello di topi K18-hACE2. Topi K18-hACE2 sono stati inoculati per via intranasale con la variante SARS-CoV-2 Delta (5 × 102 virus PFU per topo) e sono stati immediatamente trattati per via orale con il veicolo, ATV014 (100, 300 mg/kg) o EIDD-2801 (300 mg/kg ), prima dell'inoculazione e continuato per tre giorni (bis in die (BID), n = 4 per gruppo). I seguenti risultati hanno dimostrato l’abbondanza di copie del gene SARS-CoV-2 N nei polmoni dei topi tramite qRT-PCR (reazione a catena della polimerasi in tempo reale quantitativa) e la vitalità del virus tramite FFA (test di formazione del fuoco) a 3 dpi. Il limite di rilevamento della qRT-PCR era di 0,5 copie/μL. La linea rossa tratteggiata indica il limite di rilevamento per gli FFA. d Schema dell'efficacia terapeutica. Topi K18-hACE2 sono stati inoculati per via intranasale con la variante SARS-CoV-2 Delta (5 × 102 PFU per topo) e sono stati trattati con il veicolo, ATV014 (10, 20, 50, 100 o 200 mg/kg) o EIDD-2801 (200 mg/kg) due ore dopo l'infezione da SARS-CoV-2 (n = 10 per gruppo). I seguenti risultati hanno mostrato l’abbondanza di copie del gene SARS-CoV-2 N nei polmoni dei topi tramite qRT-PCR e la vitalità del virus tramite FFA a 3 dpi. e Immagini H&E rappresentative di sezioni polmonari dei polmoni dei topi trattati con il veicolo, trattati con ATV014 da 100 mg/kg e trattati con ATV014 da 200 mg/kg. f Concentrazioni plasmatiche medie di ATV014 dopo singola somministrazione endovenosa (1,0 mg/kg) e orale (5 e 20 mg/kg) di ATV014 in topi CD1 (n = 3 per gruppo). singola somministrazione endovenosa (1,0 mg/kg) e orale (20, 40 e 80 mg/kg) di ATV014 in ratti SD (n = 6 per gruppo) e singola somministrazione endovenosa (1 mg/kg) e orale (5, 15 e 45 mg/kg) somministrazione in cani beagle (n = 6 per gruppo). g Distribuzione tissutale del metabolita chiave GS-441524 nei ratti maschi dopo una singola somministrazione orale di ATV014 a 80 mg/kg. SI: intestino tenue; LI: intestino crasso. Le barre di errore indicano SEM. Per l’analisi statistica è stato utilizzato il test Kruskal-Wallis. ∗P ≤ 0,05; ∗∗P ≤ 0,005; ∗∗∗P ≤ 0,0005; ∗∗∗∗P ≤ 0.0001