Uno studio condotto dal Johns Hopkins Children's Center su topi e cellule coltivate in laboratorio rileva che il sulforafano potrebbe aiutare a prevenire e curare le malattie causate da alcuni coronavirus, incluso il COVID-19.
I ricercatori del Johns Hopkins Children's Center riportano prove da esperimenti di laboratorio che una sostanza chimica derivata da un composto che si trova in abbondanza nei broccoli e in altre piante crocifere può offrire un'arma potenzialmente nuova e potente contro i virus che causano il COVID-19 e il comune raffreddore. Il COVID-19 ha già ucciso più di 6 milioni di persone in tutto il mondo e gli studi hanno dimostrato che il raffreddore comune costa una perdita economica stimata di 25 miliardi di dollari nei soli Stati Uniti ogni anno.
In uno studio descritto il 18 marzo 2022 su Natura rivista Biologia delle comunicazioni , gli scienziati hanno dimostrato che il sulforafano, una sostanza chimica di origine vegetale, nota come fitochimica, che ha già dimostrato di avere effetti antitumorali, può inibire la replicazione di SARS-CoV-2, il coronavirus che causa il COVID-19 e un altro coronavirus umano nelle cellule e nei topi.
Sebbene i risultati siano promettenti, i ricercatori avvertono il pubblico di non affrettarsi ad acquistare integratori di sulforafano disponibili online e nei negozi, osservando che sono necessari studi sul sulforafano nell'uomo prima che la sostanza chimica si dimostri efficace e sottolineando la mancanza di regolamentazione che copra tali integratori.
Il precursore naturale del sulforafano è particolarmente abbondante in broccoli, cavoli, cavoli e cavoletti di Bruxelles. Identificato per la prima volta come composto "chemiopreventivo" da un team di scienziati della Johns Hopkins decenni fa, il sulforafano naturale deriva da fonti alimentari comuni, come semi di broccoli, germogli e piante mature, nonché infusi di germogli o semi da bere. Studi precedenti, compresi quelli della Johns Hopkins Medicine, hanno dimostrato che il sulforafano ha proprietà di prevenzione del cancro e delle infezioni interferendo con alcuni processi cellulari.
"Quando è iniziata la pandemia di COVID-19, i nostri team di ricerca multidisciplinare hanno spostato le nostre indagini su altri virus e batteri per concentrarsi su un potenziale trattamento per quello che allora era un nuovo virus stimolante per noi", afferma Lori Jones-Brando, microbiologa del Children's Center, Ph. D., assistente professore di pediatria presso la Johns Hopkins University School of Medicine e autore senior dell'articolo. "Stavo esaminando più composti per l'attività anti-coronavirus e ho deciso di provare il sulforafano poiché ha mostrato un'attività modesta contro altri agenti microbici che studiamo". I ricercatori hanno utilizzato nei loro esperimenti sulforafano sintetico purificato acquistato da fornitori di prodotti chimici commerciali.
In un esperimento, il team di ricerca ha esposto le cellule al sulforafano per una o due ore prima di infettare le cellule con SARS-CoV-2 e il comune coronavirus del raffreddore, HCoV-OC43. Hanno scoperto che basse concentrazioni micromolari (µM) di sulforafano (2,4–31 µM) riducevano la replicazione del 50% di sei ceppi di SARS-CoV-2, comprese le varianti delta e omicron, nonché quella del coronavirus HCoV-OC43 . I ricercatori hanno anche osservato risultati simili con cellule che erano state precedentemente infettate dai virus, in cui gli effetti protettivi del sulforafano sono stati osservati anche con un'infezione virale già accertata.
Il gruppo ha anche esaminato gli effetti del sulforafano quando combinato con remdesivir, un farmaco antivirale usato per abbreviare il recupero degli adulti ricoverati con infezioni da COVID-19. Nei loro risultati, remdesivir ha inibito il 50% della replicazione di HCoV-OC43 e SARS-CoV-2 rispettivamente a 22 µM e 4 µM. Inoltre, il gruppo di ricerca riferisce che sulforaphane e remdesivir hanno interagito sinergicamente a diversi rapporti di combinazione per ridurre del 50% la carica virale nelle cellule infettate da HCoV-OC43 o SARS-CoV-2. In questo contesto, sinergismo significa che dosi più basse sia di sulforafano (ad esempio, 1,6–3,2 µM) che di remdesivir (ad esempio, 0,5–3,2 µM), quando combinate, sono più efficaci contro i virus rispetto a quelle applicate da sole.
"Storicamente, abbiamo appreso che la combinazione di più composti in un regime di trattamento è una strategia ideale per il trattamento delle infezioni virali", afferma Alvaro Ordonez, MD, il primo autore dell'articolo e assistente professore di pediatria presso la Johns Hopkins University School di Medicina. "Il fatto che sulforaphane e remdesivir funzionino meglio combinati che da soli è molto incoraggiante."
I ricercatori hanno quindi condotto studi su un modello murino di infezione da SARS-CoV-2. Hanno scoperto che somministrare 30 milligrammi di sulforafano per chilogrammo di peso corporeo ai topi prima di infettarli con il virus ha ridotto significativamente la perdita di peso corporeo che è tipicamente associata all'infezione da virus (riduzione del 7,5%). Inoltre, il pretrattamento ha comportato una diminuzione statisticamente significativa sia della carica virale, o quantità di virus, nei polmoni (riduzione del 17%) e delle vie respiratorie superiori (riduzione del 9%) nonché della quantità di danno polmonare (riduzione del 29% ) rispetto ai topi infetti a cui non è stato somministrato sulforafano. Il composto ha anche ridotto l'infiammazione nei polmoni, proteggendo le cellule da una risposta immunitaria iperattiva che sembra essere uno dei fattori trainanti che ha causato la morte di molte persone a causa del COVID-19.
"Quello che abbiamo scoperto è che il sulforafano è antivirale contro i coronavirus HCoV-OC43 e SARS-CoV-2 e aiuta anche a controllare la risposta immunitaria", afferma Ordonez. "Questa attività multifunzionale lo rende un composto interessante da utilizzare contro queste infezioni virali, così come quelle causate da altri coronavirus umani."
Il team prevede di condurre studi sull'uomo per valutare se il sulforafano può essere efficace nella prevenzione o nel trattamento di queste infezioni.
"Nonostante l'introduzione di vaccini e altri farmaci che possono avere effetti collaterali, sono ancora necessari agenti antivirali efficaci per prevenire e curare il COVID-19, in particolare considerando i potenziali effetti delle nuove varianti di coronavirus che si verificano nella popolazione", afferma Jones-Brando. "Il sulforafano potrebbe essere un trattamento promettente, meno costoso, sicuro e prontamente disponibile in commercio".
Riferimento:"Sulforaphane mostra attività antivirale contro la pandemia SARS-CoV-2 e i coronavirus stagionali HCoV-OC43 in vitro e nei topi" di Alvaro A. Ordonez, C. Korin Bullen, Andres F. Villabona-Rueda, Elizabeth A. Thompson, Mitchell L. Turner, Vanessa F. Merino, Yu Yan, John Kim, Stephanie L. Davis, Oliver Komm, Jonathan D. Powell, Franco R. D'Alessio, Robert H. Yolken, Sanjay K. Jain e Lorraine Jones-Brando, 18 marzo 2022, Biologia delle comunicazioni .
DOI:10.1038/s42003-022-03189-z
Insieme a Jones-Brando e Ordonez, altri autori dell'articolo di Johns Hopkins Medicine includono C. Korin Bullen, Andres F. Villabona-Rueda, Elizabeth A. Thompson, Mitchell L. Turner, Vanessa F. Merino, Yu Yan, John Kim, Stephanie L. Davis, Oliver Komm, Jonathan D. Powell, Franco R. D'Alessio, Robert H. Yolken e Sanjay K. Jain.
Lo studio è stato finanziato dal National Institutes of Health, dal Mercatus Center, dal Center for Infection and Inflammation Imaging Research presso la Johns Hopkins University School of Medicine e dallo Stanley Medical Research Institute.
Jones-Brando, Ordonez, Yolken e Jain sono co-inventori di una domanda di brevetto in attesa (USPA 22 719 n. 63/142.598), "Metodi per inibire i coronavirus utilizzando sulforafano" depositata dalla Johns Hopkins University. Tutti gli altri autori non hanno interessi in competizione
