Исследователи из Детского центра Джона Хопкинса сообщают о доказательствах лабораторных экспериментов, что химическое вещество, полученное из соединения, которое в изобилии содержится в брокколи и других растениях семейства крестоцветных, может предложить потенциально новое и мощное оружие против вирусов, вызывающих COVID-19 и простуду. COVID-19 уже убил более 6 миллионов человек во всем мире, и исследования показали, что только в США простуда ежегодно приводит к экономическим потерям в размере 25 миллиардов долларов.
В исследовании, описанном 18 марта в журнале Communications Biology , ученые показали, что сульфорафан, химическое вещество растительного происхождения, известное как фитохимическое, уже обнаруженное как обладающее противораковым действием, может ингибировать репликацию SARS-CoV-2, коронавирус, вызывающий COVID-19, и другой коронавирус человека в клетках и мышах.
Хотя результаты являются многообещающими, исследователи предостерегают общественность от спешки с покупкой добавок сульфорафана, доступных в Интернете и в магазинах, отмечая, что необходимы исследования сульфорафана на людях, прежде чем химическое вещество будет доказано, и подчеркивая отсутствие регулирования, регулирующего такие добавки.
Природный предшественник сульфорафана особенно богат брокколи, белокочанной капустой, капустой и брюссельской капустой. Впервые идентифицированный как «химиопрофилактическое» соединение группой ученых из Университета Джона Хопкинса несколько десятилетий назад, природный сульфорафан получают из обычных пищевых источников, таких как семена брокколи, ростки и зрелые растения, а также настои ростков или семян для питья. Предыдущие исследования, в том числе в Johns Hopkins Medicine, показали, что сульфорафан обладает свойствами предотвращения рака и инфекций путем вмешательства в определенные клеточные процессы .
«Когда началась пандемия COVID-19, наши междисциплинарные исследовательские группы переключили наши исследования других вирусов и бактерий, чтобы сосредоточиться на потенциальном лечении того, что тогда было новым для нас сложным вирусом», — говорит микробиолог Детского центра Лори Джонс-Брандо, доктор философии. Д., доцент кафедры педиатрии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и старший автор статьи. «Я проверял несколько соединений на антикоронавирусную активность и решил попробовать сульфорафан, поскольку он показал умеренную активность против других микробных агентов, которые мы изучаем». В своих экспериментах исследователи использовали очищенный синтетический сульфорафан, приобретенный у коммерческих поставщиков химикатов.
В одном эксперименте исследовательская группа сначала подвергала клетки воздействию сульфорафана в течение одного-двух часов, а затем заражала клетки SARS-CoV-2 и коронавирусом простуды HCoV-OC43. Они обнаружили, что низкие микромолярные (мкМ) концентрации сульфорафана (2,4–31 мкМ) снижали репликацию на 50% шести штаммов SARS-CoV-2, включая дельта- и омикронные варианты, а также репликацию коронавируса HCoV-OC43. . Исследователи также наблюдали аналогичные результаты с клетками, ранее инфицированными вирусами, в которых защитные эффекты сульфорафана проявлялись даже при уже установленной вирусной инфекции.
Группа также изучила эффекты сульфорафана в сочетании с ремдесивиром, противовирусным препаратом, используемым для сокращения времени выздоровления госпитализированных взрослых с инфекциями COVID-19. Согласно их выводам, ремдесивир ингибировал 50% репликации HCoV-OC43 и SARS-CoV-2 при 22 мкМ и 4 мкМ соответственно. Кроме того, исследовательская группа сообщает, что сульфорафан и ремдесивир синергетически взаимодействовали в нескольких соотношениях комбинаций, чтобы снизить на 50% вирусную нагрузку в клетках, инфицированных HCoV-OC43 или SARS-CoV-2. В этом контексте синергизм означает, что более низкие дозы как сульфорафана (например, 1,6–3,2 мкМ), так и ремдесивира (например, 0,5–3,2 мкМ) в сочетании более эффективны против вирусов, чем каждый из них, применяемый по отдельности.
«Исторически мы знаем, что комбинация нескольких соединений в схеме лечения является идеальной стратегией лечения вирусных инфекций», — говорит Альваро Ордонез, доктор медицинских наук, первый автор статьи и доцент педиатрии в Школе Университета Джона Хопкинса. медицины. «Тот факт, что сульфорафан и ремдесивир работают вместе лучше, чем по отдельности, очень обнадеживает».
Затем исследователи провели исследования на мышиной модели инфекции SARS-CoV-2. Они обнаружили, что введение 30 миллиграммов сульфорафана на килограмм массы тела мышам перед заражением их вирусом значительно уменьшило потерю массы тела, которая обычно связана с вирусной инфекцией (снижение на 7,5%). Кроме того, предварительная обработка привела к статистически значимому снижению как вирусной нагрузки, так и количества вируса в легких (снижение на 17%) и верхних дыхательных путях .(снижение на 9%), а также количество повреждений легких (снижение на 29%) по сравнению с инфицированными мышами, которым не давали сульфорафан. Соединение также уменьшало воспаление в легких, защищая клетки от гиперактивного иммунного ответа, который, по-видимому, является одним из движущих факторов, вызвавших смерть многих людей от COVID-19.
«Мы обнаружили, что сульфорафан является противовирусным против коронавирусов HCoV-OC43 и SARS-CoV-2, а также помогает контролировать иммунный ответ», — говорит Ордонез. «Эта многофункциональная активность делает его интересным соединением для использования против этих вирусных инфекций, а также инфекций, вызванных другими коронавирусами человека».
Команда планирует провести исследования на людях, чтобы оценить, может ли сульфорафан быть эффективным в профилактике или лечении этих инфекций.
«Несмотря на появление вакцин и других лекарств, которые могут иметь побочные эффекты, эффективные противовирусные средства по-прежнему необходимы для профилактики и лечения COVID-19, особенно с учетом потенциального воздействия новых вариантов коронавируса, возникающих в популяции», — говорит Джонс-Брандо. «Сульфорафан может быть многообещающим средством , менее дорогим, безопасным и коммерчески доступным».
