Objectifs
La pathogénie moléculaire de COVID-19 est similaire à celle d’autres infections à coronavirus (CoV), notamment le syndrome respiratoire aigu sévère (SARS) chez l’homme. En raison de la rareté des stratégies de traitement appropriées, la présente étude a été entreprise pour explorer les protéines de l’hôte ciblées par de puissants médicaments réorientés dans le cas du COVID-19.
Matériel et méthodes
Les gènes différentiellement exprimés (DEG) ont été identifiés à partir des données des puces à ADN du sang des patients atteints du SARS-CoV. Les médicaments réorientés pour le COVID-19 ont été sélectionnés à partir de la littérature disponible. À partir des DEG et des médicaments, les réseaux d’interactions protéine-protéine (PPI) et d’interactions chimio-protéine (CPI) ont été construits et combinés pour développer un modèle d’interaction du réseau PPI-CPI. Le sous-réseau le mieux classé, avec ses nœuds concentrateurs et goulots d’étranglement, a été évalué à l’aide de ses annotations fonctionnelles.
Principaux résultats
Au total, 120 DEG et 65 médicaments ont été identifiés. Le réseau PPI-CPI (118 nœuds et 293 arêtes) présentait un sous-réseau de premier ordre (35 nœuds et 174 connectivités) avec 12 nœuds de type « hub-bottleneck » comprenant deux médicaments, la chloroquine et la mélatonine, en association avec 10 protéines correspondant à six gènes régulés à la hausse et à quatre gènes régulés à la baisse. Deux médicaments ont interagi directement avec le nœud pivot, à savoir la métallopeptidase matricielle 9 (MMP9), une protéine hôte correspondant à son gène régulé à la hausse. La MMP9 a montré des annotations fonctionnelles associées à l’immuno-inflammation médiée par les neutrophiles. En outre, une étude bibliographique a révélé que l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2, un récepteur membranaire du virus SARS-CoV-2, pourrait avoir une coopération fonctionnelle avec la MMP9 et une interaction possible avec les deux médicaments.
Importance de l’étude
La présente étude révèle qu’entre la chloroquine et la mélatonine, la mélatonine semble être un médicament repurposé plus prometteur contre la MMP9 pour une meilleure immunodépression dans COVID-19.