Objetivos

La patogénesis molecular de COVID-19 es similar a la de otras infecciones por coronavirus (CoV), como el síndrome respiratorio agudo severo (SARS) en humanos. Debido a la escasez de estrategias de tratamiento adecuadas, el presente estudio se llevó a cabo para explorar las proteínas del huésped a las que se dirigen los potentes fármacos reutilizados en COVID-19.

Materiales y métodos

Los genes expresados diferencialmente (DEGs) fueron identificados a partir del repositorio de datos de microarrays de sangre de pacientes con SARS-CoV. Los fármacos reutilizados para COVID-19 se seleccionaron de la literatura disponible. Utilizando DEGs y fármacos, se construyeron y combinaron las redes de interacción proteína-proteína (PPI) y quimio-proteína (CPI) para desarrollar un modelo interactoma de red PPI-CPI. La subred mejor clasificada con sus nodos hub-bottleneck se evaluó con sus anotaciones funcionales.

Principales resultados

Se identificaron un total de 120 DEGs y 65 fármacos. La red PPI-CPI (118 nodos y 293 aristas) exhibió una subred mejor clasificada (35 nodos y 174 conectividades) con 12 nodos hub-bottleneck con dos fármacos cloroquina y melatonina en asociación con 10 proteínas correspondientes a seis genes regulados al alza y cuatro regulados a la baja. Dos fármacos interactuaban directamente con el nodo nudo-cuello de botella, es decir, la metalopéptidasa de matriz 9 (MMP9), una proteína huésped correspondiente a su gen regulado al alza. La MMP9 mostró anotaciones funcionales asociadas a la inmunoinflamación mediada por neutrófilos. Además, un estudio bibliográfico reveló que la enzima convertidora de angiotensina 2, un receptor de membrana del virus SARS-CoV-2, podría tener una cooperatividad funcional con la MMP9 y una posible interacción con ambos fármacos.

Importancia

El presente estudio revela que entre la cloroquina y la melatonina, la melatonina parece ser más prometedor fármaco repurposed contra MMP9 para una mejor inmunocompromiso en COVID-19.