Calpeptin is a potent cathepsin inhibitor and drug candidate for SARS-CoV-2 infections

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Reinke, Patrick Y. A. ; de Souza, Edmarcia Elisa ; Guenther, Sebastian ; Falke, Sven ; Lieske, Julia ; Ewert, Wiebke ; Loboda, Jure ; Herrmann, Alexander ; Mashhour, Aida Rahmani ; Karnicar, Katarina ; Usenik, Aleksandra ; Lindic, Natasa ; Sekirnik, Andreja ; Botosso, Viviane Fongaro ; Santelli, Glaucia Maria Machado ; Kapronezai, Josana ; de Araujo, Marcelo Valdemir ; Silva-Pereira, Taiana Taina ; de Souza Filho, Antonio Francisco ; Tavares, Mariana Silva ; Florez-Alvarez, Lizdany ; de Oliveira, Danielle Bruna Leal ; Durigon, Edison Luiz ; Giaretta, Paula Roberta ; Heinemann, Marcos Bryan ; Hauser, Maurice ; Seychell, Brandon ; Boehler, Hendrik ; Rut, Wioletta ; Drag, Marcin ; Beck, Tobias ; Cox, Russell ; Chapman, Henry N. ; Betzel, Christian ; Brehm, Wolfgang ; Hinrichs, Winfried ; Ebert, Gregor ; Latham, Sharissa L. ; de Sa Guimaraes, Ana Marcia ; Turk, Dusan ; Wrenger, Carsten ; Meents, Alke

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: COMMUNICATIONS BIOLOGY; v. 6, n. 1, p. 13-pg., 2023-10-18.

Resumo

Several drug screening campaigns identified Calpeptin as a drug candidate against SARS-CoV-2. Initially reported to target the viral main protease (Mpro), its moderate activity in Mpro inhibition assays hints at a second target. Indeed, we show that Calpeptin is an extremely potent cysteine cathepsin inhibitor, a finding additionally supported by X-ray crystallography. Cell infection assays proved Calpeptin's efficacy against SARS-CoV-2. Treatment of SARS-CoV-2-infected Golden Syrian hamsters with sulfonated Calpeptin at a dose of 1 mg/kg body weight reduces the viral load in the trachea. Despite a higher risk of side effects, an intrinsic advantage in targeting host proteins is their mutational stability in contrast to highly mutable viral targets. Here we show that the inhibition of cathepsins, a protein family of the host organism, by calpeptin is a promising approach for the treatment of SARS-CoV-2 and potentially other viral infections. (AU)

• Processo FAPESP: 21/02736-0 - Aprimoramento em boas práticas e funcionamento de laboratórios de biossegurança de nível 3+
• Beneficiário: Mariana Silva Tavares
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Processo FAPESP: 20/09149-0 - Avaliação de hamsters sírios (Mesocricetus auratus) como modelo experimental de infecção e doença por SARS-CoV-2
• Beneficiário: Antonio Francisco de Souza Filho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/26722-8 - Drug discovery contra doenças infecciosas humanos
• Beneficiário: Carsten Wrenger
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/07251-2 - Avaliação de hamsters sírios (Mesocricetus auratus) como modelo experimental de infecção e doença por SARS-CoV-2
• Beneficiário: Ana Marcia de Sá Guimarães
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/01812-8 - Interferência com a montagem de vírions SARS-CoV-2 direcionados à proteína E por rational drug design
• Beneficiário: Lizdany Florez Alvarez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/00899-0 - Dissecação estrutural de nanopartículas assistidas: entrega de medicamentos nas doenças infecciosas humanas
• Beneficiário: Carsten Wrenger
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/12277-0 - Drug discovery contra doenças infecciosas humanas
• Beneficiário: Edmarcia Elisa de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado