Obiettivi

La patogenesi molecolare di COVID-19 è simile a quella di altre infezioni da coronavirus (CoV), come la sindrome respiratoria acuta grave (SARS) nell’uomo. A causa della scarsità di strategie terapeutiche adeguate, il presente studio è stato intrapreso per esplorare le proteine dell’ospite bersagliate da potenti farmaci riproposti nel COVID-19.

Materiali e metodi

I geni differenzialmente espressi (DEG) sono stati identificati dall’archivio di dati microarray del sangue di pazienti affetti da SARS-CoV. I farmaci riproposti per COVID-19 sono stati selezionati dalla letteratura disponibile. Utilizzando i DEG e i farmaci, sono state costruite e combinate le reti di interazione proteina-proteina (PPI) e chemio-proteina (CPI) per sviluppare un modello di interattoma della rete PPI-CPI. Le reti secondarie più importanti, con i relativi nodi hub-bottleneck, sono state valutate con le loro annotazioni funzionali.

Risultati principali

Sono stati identificati in totale 120 DEG e 65 farmaci. La rete PPI-CPI (118 nodi e 293 spigoli) ha mostrato una sottorete di primo piano (35 nodi e 174 connettività) con 12 nodi hub-bottleneck con due farmaci, clorochina e melatonina, in associazione con 10 proteine corrispondenti a sei geni upregolati e quattro downregolati. Due farmaci hanno interagito direttamente con il nodo hub-bottleneck, ovvero la metallopeptidasi di matrice 9 (MMP9), una proteina ospite corrispondente al suo gene upregolato. La MMP9 ha mostrato annotazioni funzionali associate all’immunoinfiammazione mediata dai neutrofili. Inoltre, l’indagine della letteratura ha rivelato che l’enzima di conversione dell’angiotensina 2, un recettore di membrana del virus SARS-CoV-2, potrebbe avere una cooperatività funzionale con la MMP9 e una possibile interazione con entrambi i farmaci.

Significativo

Il presente studio rivela che tra la clorochina e la melatonina, la melatonina sembra essere il farmaco più promettente contro la MMP9 per una migliore immunocompromissione nella COVID-19.