Descoberta de novos compostos contra o vírus Chikungunya por meio de uma abordagem fenotípica

Abstract

Chikungunya virus (CHIV) is an arbovirus isolated for the first time in the 1950s in Tanzania. Since then, several outbreaks and epidemics have been reported all over the world. This disease is characterized by an acute phase with typical symptoms caused by other arboviruses. These symptoms include myalgia, lethargy, a high fever, cutaneous rash, and joint pain. Chikungunya fever is also characterized by a chronic phase, in which patients can present intense joint pain that can last from weeks to years. Until today, there is no approved drug nor vaccine available against CHIKV. Because CHIKV can be found all around the world, there is an increasing number of cases with fatal victims, it can cause a chronic phase that can last for years, there is a pressing need for developing a treatment or prophylaxis. Drug repurposing is an approach largely used to find new uses for drugs from a different therapeutic purpose. This strategy can accelerate the search for novel medicines, besides reducing the cost of production. In the present work, a high content assay based on images was used to screen a library of 400 drug-like compounds against CHIKV. After standardization of the experimental conditions, the screening was performed and the data were imaged and analyzed on the equipment. Using an immunofluorescence assay, cell nuclei and the fluorescence of the virus were quantified in the cytoplasm of the cells, classifying them as infected or not, according to the presence/absence of the virus. With these parameters obtained for each of the samples and for the controls, normalized antiviral activity and cell survival for each compound were calculated. The library compounds were tested in a single concentration of 10 µM in two independent assays. The compounds that showed normalized activity and cell survival above 60% were then tested in dose-response, and thus the EC50, IC50, and selectivity index of each one were calculated, and these parameters were used to select the best and most promising ones. compounds. At the end of the dose-response test, the three compounds that showed the best activity were selected, two antibiotics, and one antiviral. None of them had been described against CHIKV previously.

O vírus da febre chikungunya (CHIKV) é um arbovírus que foi isolado pela primeira vez nos anos 50 na Tanzânia, e até os dias atuais vem causando diversos surtos e epidemias ao redor do mundo. A doença é caracterizada por uma fase aguda típica de arboviroses, na qual o paciente pode apresentar sintomas como mialgia, letargia, febre alta, rash cutâneo e dores nas articulações. Esta doença também pode ser caracterizada por uma fase crônica, caracterizada por fortes dores nas articulações que podem durar de semanas a anos. Até o presente momento, não existe nenhum medicamento ou vacina aprovados para tratamento ou prevenção da febre chikungunya, e devido a sua ampla abrangência, ao alto número de casos todos os anos e sua fase crônica, que possui grande impacto na vida do paciente a longo prazo, existe a necessidade de um tratamento ou profilaxia. O reposicionamento de fármacos é uma abordagem amplamente utilizada para encontrar drogas com atividades diferentes das originalmente descritas. Isto acelera a busca por medicamentos, além de reduzir drasticamente o seu custo de desenvolvimento. No presente trabalho, foi utilizado um ensaio de alto conteúdo baseado em imagem para a triagem de uma biblioteca de 400 compostos contra o CHIKV. Após a padronização das condições experimentais, a triagem foi realizada e os dados foram imageados e analisados no equipamento. Utilizando ensaio de imunofluorescência, foram quantificados os núcleos das células e a fluorescência do vírus no citoplasma das células, classificando-as como células infectadas ou não, de acordo com a presença/ausência do vírus. Com esses parâmetros obtidos para cada uma das amostras e para os controles, foi calculada a atividade antiviral normalizada e a sobrevivência celular para cada composto. Os compostos da biblioteca foram testados em concentração única de 10 µM em dois ensaios independentes. Os compostos que apresentaram atividade normalizada e sobrevivência celular acima de 60% foram então testados em dose-resposta, e assim foram calculados o EC50, CC50 e índice de seletividade de cada um deles, e esses parâmetros foram utilizados para selecionar os melhores e mais promissores compostos. Ao final do ensaio realizado em dose-resposta, foram selecionados os três compostos que apresentaram melhor atividade, sendo dois antibióticos e um antiviral. Nenhum deles havia sido descrito contra CHIKV anteriormente.