Discovery of lead natural products for developing pan-SARS-CoV-2 therapeutics
Notice bibliographique
Résumé
The COVID-19 pandemic, caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), remains a global public health crisis. The reduced efficacy of therapeutic monoclonal antibodies against emerging SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs), such as omicron BA.5 subvariants, has underlined the need to explore a novel spectrum of antivirals that are effective against existing and evolving SARS-CoV-2 VOCs. To address the need for novel therapeutic options, we applied cell-based high-content screening to a library of natural products (NPs) obtained from plants, fungi, bacteria, and marine sponges, which represent a considerable diversity of chemical scaffolds. The antiviral effect of 373 NPs was evaluated using the mNeonGreen (mNG) reporter SARS-CoV-2 virus in a lung epithelial cell line (Calu-3). The screening identified 26 NPs with half-maximal effective concentrations (EC50) below 50 μM against mNG-SARS-CoV-2; 16 of these had EC50 values below 10 μM and three NPs (holyrine A, alotaketal C, and bafilomycin D) had EC50 values in the nanomolar range. We demonstrated the pan-SARS-CoV-2 activity of these three lead antivirals against SARS-CoV-2 highly transmissible Omicron subvariants (BA.5, BA.2 and BA.1) and highly pathogenic Delta VOCs in human Calu-3 lung cells. Notably, holyrine A, alotaketal C, and bafilomycin D, are potent nanomolar inhibitors of SARS-CoV-2 Omicron subvariants BA.5 and BA.2. The pan-SARS-CoV-2 activity of alotaketal C [protein kinase C (PKC) activator] and bafilomycin D (V-ATPase inhibitor) suggest that these two NPs are acting as host-directed antivirals (HDAs). Future research should explore whether PKC regulation impacts human susceptibility to and the severity of SARS-CoV-2 infection, and it should confirm the important role of human V-ATPase in the VOC lifecycle. Interestingly, we observed a synergistic action of bafilomycin D and N-0385 (a highly potent inhibitor of human TMPRSS2 protease) against Omicron subvariant BA.2 in human Calu-3 lung cells, which suggests that these two highly potent HDAs are targeting two different mechanisms of SARS-CoV-2 entry. Overall, our study provides insight into the potential of NPs with highly diverse chemical structures as valuable inspirational starting points for developing pan-SARS-CoV-2 therapeutics and for unravelling potential host factors and pathways regulating SARS-CoV-2 VOC infection including emerging omicron BA.5 subvariants.
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| Bras | Catégories | Devis d'étude | Confiance |
|---|---|---|---|
| gemma | aucune catégorie Domaine: non disponible · Genre: Empirique Porte sur le système de recherche canadien: non · Porte sur un sujet canadien: non | Expérimental (laboratoire) | low |
| gpt | aucune catégorie Domaine: non disponible · Genre: Empirique Porte sur le système de recherche canadien: non · Porte sur un sujet canadien: non | Expérimental (laboratoire) | high |
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéeÉtiqueté directement par 2 modèles lisant le dossier complet.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».