Związek z konopi hamuje replikację SARS-CoV-2 w ludzkich komórkach płucnych

Marsha Rosner z University of Chicago w Illinois i współpracownicy odkryli, że kannabidiol (CBD) i jego metabolit 7-OH-CBD silnie blokowały replikację SARS-CoV-2 w komórkach nabłonka płuc. CBD zahamowało ekspresję genów wirusowych i odwróciło wiele z efektów, jakie wirus wywiera na transkrypcję genów gospodarza.

Związek ten indukował również ekspresję interferonów – białek sygnalizacji komórkowej, które są produkowane przez komórki gospodarza jako wczesna odpowiedź na inwazję wirusa. Co więcej, częstość występowania infekcji SARS-CoV-2 była o rząd wielkości niższa w kohorcie pacjentów, którzy przyjmowali CBD, w porównaniu z dobranymi pacjentami, którzy nie przyjmowali CBD.

Szybkie rozprzestrzenianie się SARS-CoV-2 uwydatnia potrzebę nowych metod leczenia

Mimo, że niedawno zatwierdzone szczepionki są obecnie wprowadzane w wielu krajach, wirus nadal szybko się rozprzestrzenia. Rosner i współpracownicy twierdzą, że to podkreśla potrzebę alternatywnych rozwiązań, szczególnie w populacjach z ograniczonym dostępem do szczepionek.

Więcej o SARS-CoV-2 i CBD

Wirus SARS-CoV-2 dostaje się do komórek gospodarza przede wszystkim poprzez związanie powierzchniowego białka wirusowego zwanego spike z receptorem ludzkiej komórki gospodarza – enzymem konwertującym angiotensynę 2 (ACE2). Genom wirusowy jest następnie tłumaczony na dwa duże polipeptydy, które są rozcinane przez wirusowe proteazy MPro i PLPro w celu wytworzenia białek niezbędnych do replikacji, składania i pączkowania wirusa.

Rosner i współpracownicy twierdzą, że niektóre badania wykazały, chociaż w ograniczonym zakresie, że niektóre kannabinoidy mają działanie przeciwwirusowe przeciwko wirusowi zapalenia wątroby typu C i innym wirusom. Ponadto, doustny roztwór CBD jest już dopuszczony przez US Food and Drug Administration do leczenia epilepsji.

Czego dotyczyły aktualne badania?

Aby zbadać wpływ CBD na replikację SARS-CoV-2, badacze poddali komórki raka płuc z ekspresją ACE-2 (A549-ACE2) działaniu CBD przez 2 godziny przed zainfekowaniem ich SARS-CoV-2. Analiza komórek 48 godzin później wykazała, że CBD silnie zahamowało replikację wirusa w komórkach.

Ponieważ CBD jest często spożywane jako część ekstraktu z konopi siewnych, zespół zbadał, czy inne kannabinoidy mogą również hamować infekcję SARS-CoV-2, szczególnie te o blisko spokrewnionych strukturach.

Co godne uwagi, jedynym środkiem, który silnie hamował replikację wirusa było CBD; inne kannabinoidy o podobnej strukturze wykazywały ograniczoną aktywność przeciwwirusową lub nie wykazywały jej wcale. Ponadto metabolit CBD 7-OH-CBD, aktywny składnik CBD w leczeniu epilepsji, również skutecznie hamował replikację SARS-CoV-2 w komórkach A549-ACE2.

CBD skutecznie eliminuje ekspresję wirusowego RNA

Kiedy badacze sprawdzili, czy CBD może zapobiec proteolitycznemu rozszczepieniu przez Mpro lub PLpro, stwierdzili, że CBD nie ma wpływu na aktywność żadnej z tych proteaz. To doprowadziło zespół do hipotezy, że CBD jest ukierunkowane na procesy komórki gospodarza.

Zgodnie z tą hipotezą, sekwencjonowanie RNA zainfekowanych komórek A549-ACE2, którym podawano CBD przez 24 godziny, ujawniło znaczące tłumienie zmian w ekspresji genów wywołanych przez SARS-CoV-2.

CBD skutecznie eliminowało ekspresję wirusowego RNA, w tym RNA kodującego białko spike. Zarówno SARS-CoV-2 jak i CBD wywołały znaczące zmiany w ekspresji genów komórkowych, w tym ekspresji kilku czynników transkrypcyjnych.

Dalsza analiza RNA komórek gospodarza wykazała, że zmiany wywołane wirusem zostały prawie całkowicie odwrócone, ale zamiast powrotu komórek do normalnego stanu komórki, komórki zakażone CBD+wirus przypominały komórki poddane działaniu samego CBD.

A co z sygnalizacją interferonową?

Ponieważ wiadomo, że infekcja SARS-CoV-2 tłumi szlak sygnałowy interferonu, badacze sprawdzili, czy CBD może tłumić infekcję wirusową poprzez wprowadzenie tego szlaku. Niektóre geny były indukowane przez CBD zarówno w nieobecności, jak i w obecności SARS-CoV-2, w tym geny kodujące receptory interferonu i mediatory szlaku sygnałowego interferonu.

Ponadto CBD skutecznie odwróciło wirusową indukcję cytokin, które w późniejszych stadiach infekcji mogą wywołać śmiertelnie niebezpieczną odpowiedź zapalną zwaną “burzą cytokinową”.

Zachorowalność na SARS-CoV-2 była niższa u pacjentów, którzy przyjmowali CBD

Wreszcie zespół ocenił częstość występowania infekcji SARS-CoV-2 u 82 pacjentów, którym przed badaniem SARS-C0V-2 przepisano CBD i u dopasowanych pacjentów, którym nie przepisano CBD.

Uderzające było to, że wśród pacjentów, którym przepisano CBD, zachorowalność na SARS-CoV-2 wynosiła tylko 1,2%, w porównaniu z 12,2% wśród dopasowanych pacjentów, którzy nie przyjmowali CBD.

Ważna uwaga: bioRxiv publikuje wstępne doniesienia naukowe, które nie są recenzowane i w związku z tym nie powinny być traktowane jako rozstrzygające, wyznaczające kierunek praktyki klinicznej/zachowania zdrowotnego ani traktowane jako sprawdzone informacje.

Źródła: news-medical.net, biorxiv.org