Фон
Инфекции SARS-CoV-2 начинаются в эпителии верхних дыхательных путей, но могут прогрессировать в нижние дыхательные пути. Большая часть случаев тяжелой коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) и связанной с ней смертности связана с интерстициальной пневмонией.
Клетки реснитчатого бронхиального эпителия в верхних дыхательных путях экспрессируют высокие уровни рецептора ангиотензинпревращающего фермента-2 (ACE-2) и трансмембранной сериновой протеазы 2 (TMPRSS2). Белки-шипы SARS-CoV-2 нацелены на рецепторы ACE-2, чтобы инициировать проникновение вируса, а расщепление белка-шипа TMPRSS2 на клеточной мембране дополнительно способствует этому процессу. Исследования показали, что недавние варианты, вызывающие озабоченность, такие как вариант Omicron, быстрее реплицируются в реснитчатых эпителиальных клетках, чем более ранние варианты.
Противовирусные препараты, вводимые интраназально в качестве профилактики или для снижения вирусовыделения , потенциально могут обеспечить дополнительную терапию наряду с вакцинами и противовирусными препаратами, вводимыми перорально. Таким образом, разработка противовирусных препаратов для интраназального введения, которые ингибируют инфекции SARS-CoV-2 в реснитчатом бронхиальном эпителии, может предотвратить инфекции от возникающих вариантов.
Об исследовании
В настоящем исследовании использовались клеточные линии VeroE6 и культивированные клетки эпителия бронхов человека, культивированные на границе воздух-жидкость (ALI), для оценки противовирусной эффективности ViruSAL против SARS-CoV-2. Они также использовали модели крыс, чтобы проверить, влияет ли ViruSAL на нормальную структуру и функцию клеток млекопитающих in vitro и in vivo .
Клетки VeroE6 с инфекцией SARS-CoV-2 инкубировали в 0,5-3% ViruSAL для определения зависимого от концентрации ингибирования SARS-CoV-2 с помощью ViruSAL. Конфокальная визуализация и трансмиссионная электронная микроскопия использовались для исследования клеток VeroE6, инфицированных SARS-CoV-2, на присутствие и сборку вируса.
Культивируемые бронхиальные эпителиальные клетки человека, культивируемые на границе раздела воздух-жидкость, использовали для обнаружения ингибирования инфекции SARS-CoV-2 на реснитчатой поверхности эпителиальных клеток различными концентрациями ViruSAL. Кроме того, была также измерена способность ViruSAL ингибировать SARS-CoV-2 в клетках бронхиального эпителия, культивированных до и после инфекции ALI. Жизнеспособность клеток после обработки ViruSAL оценивали с использованием анализа бромида 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-2H-тетразолия (МТТ).
Эффективность ViruSAL против вариантов SARS-CoV-2 Alpha, Delta и Omicron измеряли с использованием клеток VeroE6, экспрессирующих TMPRSS2. Инфекционность была количественно определена с использованием анализов инфекционной дозы 50% культуры тканей (TCID 50 ) и количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (qRT-PCR) для обнаружения гена нуклеокапсида (N) SARS-CoV-2. Безопасность и токсичность ViruSAL проверяли путем интраназального введения ViruSAL на моделях крыс.
Полученные результаты
Результаты показали зависимое от концентрации ингибирование SARS-CoV-2 с помощью ViruSAL, при этом 3% ViruSAL приводило к неопределяемым уровням инфекции. Конфокальная визуализация выявила снижение экспрессии спайкового белка SARS-CoV-2 в инфицированных клетках VeroE6, обработанных ViruSAL.
Изображения с помощью трансмиссионной электронной микроскопии не показали признаков сборки вируса в промежуточных компартментах Гольджи (ERGIC) эндоплазматического ретикулума инфицированных клеток VeroE6, обработанных 3% ViruSAL в течение двух минут, в то время как необработанные и обработанные контрольным образом клетки, инфицированные SARS-CoV-2, выявили вирусоподобные частицы. в их эргиках.
В культурах эпителия бронхов человека с ALI ViruSAL продемонстрировал снижение инфекционности в зависимости от времени и концентрации, при этом 3% ViruSAL снизило количество инфекций SARS-CoV-2 до почти неопределяемого уровня. ViruSAL также продемонстрировал зависящее от концентрации снижение инфекций SARS-CoV-2 в постинфекционных культурах ALI бронхиального эпителия человека.
ViruSAL был эффективен против всех протестированных вариантов, вызывающих озабоченность, при этом уровень инфекций снизился до неопределяемого уровня для инфекций SARS-CoV-2 Alpha и Omicron и очень низкого уровня инфекционности для инфекции Delta после лечения 3% ViruSAL.
Никаких побочных реакций или клинических признаков токсичности не было зарегистрировано ни в одной модели крыс после интраназального введения ViruSAL. Масса тела и аппетит у всех животных были в норме, а масса легких у умерщвленных животных опытной и контрольной групп не различалась.
Выводы
В целом, исследование показало, что ViruSAL эффективно снижает инфицирование SARS-CoV-2 в клетках бронхиального эпителия человека, культивируемых в ALI, в зависимости от концентрации, при этом 3% ViruSAL полностью ингибирует вирусную инфекцию. ViruSAL также был эффективен в нейтрализации инфекций в клетках, культивируемых ALI, после инфицирования.
При назальном введении ViruSAL не проявлял признаков токсичности in vitro , и никаких побочных реакций не наблюдалось в моделях на крысах, которые использовались для проверки безопасности ViruSAL in vivo. Кроме того, 3% ViruSAL эффективно ингибировал инфекции вариантами SARS-CoV-2 Alpha, Delta и Omicron, что указывает на его потенциал в качестве терапевтического средства против возникающих вариантов.
*Важное замечание
bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются экспертами и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, направляющие клиническую практику/поведение, связанное со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.
Оставить Комментарий
Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.