Cribado in silico de una librería de nutracéuticos para identificar posibles tratamientos del virus SARS-CoV-2 mediante docking molecular

Abstract

El coronavirus SARS-CoV-2, responsable de la pandemia que comenzó en Wuhan, China, a finales de 2019 ha planteado amenazas importantes tanto para la salud, como la economía internacional. El elevado número de contagios, la ausencia de un consenso sobre el tratamiento y la incertidumbre de lo que depararán las nuevas vacunas, indican una necesidad de buscar tratamientos alternativos. La secuencia genómica del virus, así como las estructuras cristalinas de sus principales proteínas están disponibles. Los nutracéuticos, que son, compuestos activos presentes en los alimentos pueden ser una prometedora y rápida solución. Por ello, el presente trabajo pretende identificar nutracéuticos potenciales que puedan ser utilizados para el tratamiento del COVID-19. Para ello se lleva a cabo un screening virtual basado en docking molecular mediante un software local y un servidor en línea. En primer lugar, se obtuvieron a partir de diferentes bases de datos, una librería de nutracéuticos, una librería de señuelos y las estructuras cristalinas de dos dianas potenciales del COVID-19. Tanto la librería de nutracéuticos como las proteínas fueron preprocesadas. Después, se realizó el screening virtual mediante un software local y un servidor en línea. Finalmente, los resultados fueron visualizados y se analizaron sus propiedades farmacocinéticas. Los compuestos que mejores resultados obtuvieron fueron la Treonina y el Ginsenosido C. A partir de los nutracéuticos obtenidos en el trabajo, podrían llevarse a cabo estudios experimentales in vivo para evaluar la viabilidad de estos como antivirales frente al SARS-CoV-2.

The SARS-CoV-2 coronavirus, responsible for the pandemic that began in Wuhan, China, in late 2019 has posed significant threats to both health and the international economy. The high number of contagions, the absence of consensus on treatment and the uncertainty of what the new vaccines will bring, holds a need to seek alternative treatments. The genomic sequence of the virus as well as the crystalline structures of its main proteins are available. Nutraceuticals, which are active compounds present in food can be a promising and quick solution.Therefore, this work aims to identify potential nutraceuticals that can be used for the treatment of COVID-19. To do this, virtual screening based on molecular docking is carried out using a local software and an online server. First, a nutraceutical library, a decoy library and the crystalline structures of two potential COVID-19 targets were obtained from different databases. Both the nutraceutical library and proteins were preprocessed. Virtual screening was then performed using a local software and an online server. Finally, the results were visualized and their pharmacokinetic properties analyzed. The best-resulting compounds were Treonine and Ginsenosid C. From he nutraceuticals obtained in the work, experimental in vivo studies could be carried out to assess the viability of them as antivirals against SARS-CoV-2.

El coronavirus SARS-CoV-2, responsable de la pandèmia que va començar en Wuhan, la Xina, a la fi de 2019 ha plantejat amenaces importants tant per a la salut, com l'economia internacional. L'elevat nombre de contagis, l'absència d'un consens sobre el tractament i la incertesa del que oferiran les noves vacunes, indiquen una necessitat de buscar tractaments alternatius. La seqüència genòmica del virus, així com les estructures cristal·lines de les seves principals proteïnes estan disponibles. Els nutracéuticos, que són, compostos actius presents en els aliments poden ser una prometedora i ràpida solució. Per això, el present treball pretén identificar nutracéuticos potencials que puguin ser utilitzats per al tractament del COVID-19. Per a això es duu a terme un cribratge virtual basat en docking molecular mitjançant un programari local i un servidor en línia. En primer lloc, es van obtenir a partir de diferents bases de dades, una llibreria de nutracéuticos, una llibreria de cimbells i les estructures cristal·lines de dues dianes potencials del COVID-19. Tant la llibreria de nutracéuticos com les proteïnes van ser preprocesadas. Després, es va realitzar el cribratge virtual mitjançant un programari local i un servidor en línia. Finalment, els resultats van ser visualitzats i es van analitzar les seves propietats farmacocinètiques. Els compostos que millors resultats van obtenir van ser la Treonina i el Ginsenosido C. A partir dels nutracéuticos obtinguts en el treball, podrien dur-se a terme estudis experimentals in vivo per a avaluar la viabilitat d'aquests com a antivirals enfront del SARS-CoV-2.