Ziele
Die molekulare Pathogenese von COVID-19 ähnelt der anderer Coronavirus-(CoV)-Infektionen, nämlich dem schweren akuten respiratorischen Syndrom (SARS) beim Menschen. Aufgrund des Mangels an einer geeigneten Behandlungsstrategie wurde die vorliegende Studie durchgeführt, um das/die Wirtsprotein(e) zu untersuchen, auf das/die potente(n) neu eingesetzte(n) Medikament(e) in COVID-19 abzielt/abzielen.
Materialien und Methoden
Die differentiell exprimierten Gene (DEGs) wurden aus einem Microarray-Datenspeicher mit Blut von SARS-CoV-Patienten identifiziert. Die neu eingesetzten Medikamente für COVID-19 wurden aus der verfügbaren Literatur ausgewählt. Unter Verwendung von DEGs und Medikamenten wurden die Netzwerke der Protein-Protein-Interaktion (PPI) und der Chemo-Protein-Interaktion (CPI) konstruiert und kombiniert, um ein interaktives Modell des PPI-CPI-Netzwerks zu entwickeln. Das ranghöchste Teil-Netzwerk mit seinen Hub-Bottleneck-Knotenpunkten wurde mit seinen funktionalen Annotationen bewertet.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 120 DEGs und 65 Medikamente identifiziert. Das PPI-CPI-Netzwerk (118 Knoten und 293 Konturen) wies ein Teilnetzwerk der Spitzenklasse auf (35 Knoten und 174 Konnektivitäten) mit 12 Hub-Bottleneck-Knotenpunkten mit zwei Wirkstoffen Chloroquin und Melatonin in Verbindung mit 10 Proteinen, die sechs hochregulierten und vier herunterregulierten Genen entsprechen. Zwei Medikamente interagierten direkt mit dem Hub-Bottleneck-Knoten, d.h. der Matrix-Metallopeptidase 9 (MMP9), einem Wirtsprotein, das seinem hochregulierten Gen entspricht. MMP9 zeigte funktionelle Annotationen, die mit einer durch Neutrophile vermittelten Immunentzündung assoziiert waren. Darüber hinaus ergab eine Literaturübersicht, dass das Angiotensin-Converting-Enzym 2, ein Membranrezeptor des SARS-CoV-2-Virus, eine funktionelle Kooperativität mit MMP9 und eine mögliche Interaktion mit beiden Medikamenten aufweisen könnte.
Schlussfolgerung
Die vorliegende Studie zeigt, dass zwischen Chloroquin und Melatonin, Melatonin ein vielversprechendes wiederverwendetes Medikament gegen MMP9 für eine bessere Immunsuppression in COVID-19 zu sein scheint.