Atazanavir Is a Competitive Inhibitor of SARS-CoV-2Mpro, Impairing Variants Replication In Vitro and In Vivo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Chaves, Otávio Augusto
Data de Publicação: 2022
Outros Autores: Sacramento, Carolina Q., Ferreira, André C., Mattos, Mayara, Fintelman-Rodrigues, Natalia, Temerozo, Jairo R., Vazquez, Leonardo, Pinto, Douglas Pereira, Silveira, Gabriel P. E. da, Fonseca, Laís Bastos da, Pereira, Heliana Martins, Carlos, Aluana Santana, d`Avila, Joana C., Viola, João P. B., Monteiro, Robson Q., Bozza, Patrícia T., Faria Neto, Hugo Castro, Souza, Thiago Moreno L.
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
DOI: 10.3390/ph15010021
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/54900
Resumo: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Inovação em Doenças Negligenciadas Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
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Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Iguaçu. Nova Iguaçu, RJ, Brasil.Instituto Nacional do Câncer.Programa de Imunologia e Biologia Tumoral. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Bioquímica Médica. Leopoldo de Meis. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Imunofarmacologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde / Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Inovação em Doenças Negligenciadas Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Atazanavir (ATV) has already been considered as a potential repurposing drug to 2019 coronavirus disease (COVID-19); however, there are controversial reports on its mechanism of action and effectiveness as anti-severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Through the pre-clinical chain of experiments: enzymatic, molecular docking, cell-based and in vivo assays, it is demonstrated here that both SARS-CoV-2 B.1 lineage and variant of concern gamma are susceptible to this antiretroviral. Enzymatic assays and molecular docking calculations showed that SARS-CoV-2 main protease (Mpro) was inhibited by ATV, with Morrison’s inhibitory constant (Ki) 1.5-fold higher than GC376 (a positive control) dependent of the catalytic water (H2Ocat) content. ATV was a competitive inhibitor, increasing the Mpro’s Michaelis–Menten (Km) more than sixfold. Cell-based assays indicated that different lineages of SARS-CoV-2 is susceptible to ATV. Using oral administration of ATV in mice to reach plasmatic exposure similar to humans, transgenic mice expression in human angiotensin converting enzyme 2 (K18-hACE2) were partially protected against lethal challenge with SARS-CoV-2 gamma. Moreover, less cell death and inflammation were observed in the lung from infected and treated mice. Our studies may contribute to a better comprehension of the Mpro/ATV interaction, which could pave the way to the development of specific inhibitors of this viral protease.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82991https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/54900/1/license.txt5a560609d32a3863062d77ff32785d58MD51ORIGINALPatriciaBozza_ThiagoSouza_etal_IOC_2022.pdfPatriciaBozza_ThiagoSouza_etal_IOC_2022.pdfapplication/pdf2515905https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/54900/2/PatriciaBozza_ThiagoSouza_etal_IOC_2022.pdf4da36520f4865702bf2df4ed02f50114MD52icict/549002023-09-04 11:29:55.25oai:www.arca.fiocruz.br:icict/54900Q0VTU8ODTyBOw4NPIEVYQ0xVU0lWQSBERSBESVJFSVRPUyBBVVRPUkFJUwoKQW8gYWNlaXRhciBvcyBURVJNT1MgZSBDT05EScOHw5VFUyBkZXN0YSBDRVNTw4NPLCBvIEFVVE9SIGUvb3UgVElUVUxBUiBkZSBkaXJlaXRvcwphdXRvcmFpcyBzb2JyZSBhIE9CUkEgZGUgcXVlIHRyYXRhIGVzdGUgZG9jdW1lbnRvOgoKKDEpIENFREUgZSBUUkFOU0ZFUkUsIHRvdGFsIGUgZ3JhdHVpdGFtZW50ZSwgw6AgRklPQ1JVWiAtIEZVTkRBw4fDg08gT1NXQUxETyBDUlVaLCBlbQpjYXLDoXRlciBwZXJtYW5lbnRlLCBpcnJldm9nw6F2ZWwgZSBOw4NPIEVYQ0xVU0lWTywgdG9kb3Mgb3MgZGlyZWl0b3MgcGF0cmltb25pYWlzIE7Dg08KQ09NRVJDSUFJUyBkZSB1dGlsaXphw6fDo28gZGEgT0JSQSBhcnTDrXN0aWNhIGUvb3UgY2llbnTDrWZpY2EgaW5kaWNhZGEgYWNpbWEsIGluY2x1c2l2ZSBvcyBkaXJlaXRvcwpkZSB2b3ogZSBpbWFnZW0gdmluY3VsYWRvcyDDoCBPQlJBLCBkdXJhbnRlIHRvZG8gbyBwcmF6byBkZSBkdXJhw6fDo28gZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCBlbQpxdWFscXVlciBpZGlvbWEgZSBlbSB0b2RvcyBvcyBwYcOtc2VzOwoKKDIpIEFDRUlUQSBxdWUgYSBjZXNzw6NvIHRvdGFsIG7Do28gZXhjbHVzaXZhLCBwZXJtYW5lbnRlIGUgaXJyZXZvZ8OhdmVsIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcwpwYXRyaW1vbmlhaXMgbsOjbyBjb21lcmNpYWlzIGRlIHV0aWxpemHDp8OjbyBkZSBxdWUgdHJhdGEgZXN0ZSBkb2N1bWVudG8gaW5jbHVpLCBleGVtcGxpZmljYXRpdmFtZW50ZSwKb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgZGlzcG9uaWJpbGl6YcOnw6NvIGUgY29tdW5pY2HDp8OjbyBww7pibGljYSBkYSBPQlJBLCBlbSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IHZlw61jdWxvLAppbmNsdXNpdmUgZW0gUmVwb3NpdMOzcmlvcyBEaWdpdGFpcywgYmVtIGNvbW8gb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgcmVwcm9kdcOnw6NvLCBleGliacOnw6NvLCBleGVjdcOnw6NvLApkZWNsYW1hw6fDo28sIHJlY2l0YcOnw6NvLCBleHBvc2nDp8OjbywgYXJxdWl2YW1lbnRvLCBpbmNsdXPDo28gZW0gYmFuY28gZGUgZGFkb3MsIHByZXNlcnZhw6fDo28sIGRpZnVzw6NvLApkaXN0cmlidWnDp8OjbywgZGl2dWxnYcOnw6NvLCBlbXByw6lzdGltbywgdHJhZHXDp8OjbywgZHVibGFnZW0sIGxlZ2VuZGFnZW0sIGluY2x1c8OjbyBlbSBub3ZhcyBvYnJhcyBvdQpjb2xldMOibmVhcywgcmV1dGlsaXphw6fDo28sIGVkacOnw6NvLCBwcm9kdcOnw6NvIGRlIG1hdGVyaWFsIGRpZMOhdGljbyBlIGN1cnNvcyBvdSBxdWFscXVlciBmb3JtYSBkZQp1dGlsaXphw6fDo28gbsOjbyBjb21lcmNpYWw7CgooMykgUkVDT05IRUNFIHF1ZSBhIGNlc3PDo28gYXF1aSBlc3BlY2lmaWNhZGEgY29uY2VkZSDDoCBGSU9DUlVaIC0gRlVOREHDh8ODTyBPU1dBTERPCkNSVVogbyBkaXJlaXRvIGRlIGF1dG9yaXphciBxdWFscXVlciBwZXNzb2Eg4oCTIGbDrXNpY2Egb3UganVyw61kaWNhLCBww7pibGljYSBvdSBwcml2YWRhLCBuYWNpb25hbCBvdQplc3RyYW5nZWlyYSDigJMgYSBhY2Vzc2FyIGUgdXRpbGl6YXIgYW1wbGFtZW50ZSBhIE9CUkEsIHNlbSBleGNsdXNpdmlkYWRlLCBwYXJhIHF1YWlzcXVlcgpmaW5hbGlkYWRlcyBuw6NvIGNvbWVyY2lhaXM7CgooNCkgREVDTEFSQSBxdWUgYSBvYnJhIMOpIGNyaWHDp8OjbyBvcmlnaW5hbCBlIHF1ZSDDqSBvIHRpdHVsYXIgZG9zIGRpcmVpdG9zIGFxdWkgY2VkaWRvcyBlIGF1dG9yaXphZG9zLApyZXNwb25zYWJpbGl6YW5kby1zZSBpbnRlZ3JhbG1lbnRlIHBlbG8gY29udGXDumRvIGUgb3V0cm9zIGVsZW1lbnRvcyBxdWUgZmF6ZW0gcGFydGUgZGEgT0JSQSwKaW5jbHVzaXZlIG9zIGRpcmVpdG9zIGRlIHZveiBlIGltYWdlbSB2aW5jdWxhZG9zIMOgIE9CUkEsIG9icmlnYW5kby1zZSBhIGluZGVuaXphciB0ZXJjZWlyb3MgcG9yCmRhbm9zLCBiZW0gY29tbyBpbmRlbml6YXIgZSByZXNzYXJjaXIgYSBGSU9DUlVaIC0gRlVOREHDh8ODTyBPU1dBTERPIENSVVogZGUKZXZlbnR1YWlzIGRlc3Blc2FzIHF1ZSB2aWVyZW0gYSBzdXBvcnRhciwgZW0gcmF6w6NvIGRlIHF1YWxxdWVyIG9mZW5zYSBhIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIG91CmRpcmVpdG9zIGRlIHZveiBvdSBpbWFnZW0sIHByaW5jaXBhbG1lbnRlIG5vIHF1ZSBkaXogcmVzcGVpdG8gYSBwbMOhZ2lvIGUgdmlvbGHDp8O1ZXMgZGUgZGlyZWl0b3M7CgooNSkgQUZJUk1BIHF1ZSBjb25oZWNlIGEgUG9sw610aWNhIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGUgQWNlc3NvIEFiZXJ0byBkYSBGSU9DUlVaIC0gRlVOREHDh8ODTwpPU1dBTERPIENSVVogZSBhcyBkaXJldHJpemVzIHBhcmEgbyBmdW5jaW9uYW1lbnRvIGRvIHJlcG9zaXTDs3JpbyBpbnN0aXR1Y2lvbmFsIEFSQ0EuCgpBIFBvbMOtdGljYSBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRlIEFjZXNzbyBBYmVydG8gZGEgRklPQ1JVWiAtIEZVTkRBw4fDg08gT1NXQUxETyBDUlVaIHJlc2VydmEKZXhjbHVzaXZhbWVudGUgYW8gQVVUT1Igb3MgZGlyZWl0b3MgbW9yYWlzIGUgb3MgdXNvcyBjb21lcmNpYWlzIHNvYnJlIGFzIG9icmFzIGRlIHN1YSBhdXRvcmlhCmUvb3UgdGl0dWxhcmlkYWRlLCBzZW5kbyBvcyB0ZXJjZWlyb3MgdXN1w6FyaW9zIHJlc3BvbnPDoXZlaXMgcGVsYSBhdHJpYnVpw6fDo28gZGUgYXV0b3JpYSBlIG1hbnV0ZW7Dp8OjbwpkYSBpbnRlZ3JpZGFkZSBkYSBPQlJBIGVtIHF1YWxxdWVyIHV0aWxpemHDp8Ojby4KCkEgUG9sw610aWNhIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGUgQWNlc3NvIEFiZXJ0byBkYSBGSU9DUlVaIC0gRlVOREHDh8ODTyBPU1dBTERPIENSVVoKcmVzcGVpdGEgb3MgY29udHJhdG9zIGUgYWNvcmRvcyBwcmVleGlzdGVudGVzIGRvcyBBdXRvcmVzIGNvbSB0ZXJjZWlyb3MsIGNhYmVuZG8gYW9zIEF1dG9yZXMKaW5mb3JtYXIgw6AgSW5zdGl0dWnDp8OjbyBhcyBjb25kacOnw7VlcyBlIG91dHJhcyByZXN0cmnDp8O1ZXMgaW1wb3N0YXMgcG9yIGVzdGVzIGluc3RydW1lbnRvcy4KRepositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352023-09-04T14:29:55Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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