1. Ribavirin shows antiviral activity against SARS-CoV-2 and downregulates the activity of TMPRSS2 and the expression of ACE2 in vitro
- Author
-
Unal, Mehmet Altay, Bitirim, Ceylan Verda, Summak, Gokce Yagmur, Bereketoglu, Sidar, Zeytin, Inci Cevher, Besbinar, Omur, Gurcan, Cansu, Aydos, Dunya, Goksoy, Ezgi, Kocakaya, Ebru, Eran, Zeynep, Murat, Merve, Demir, Nil, Ozer, Zeynep Busra Aksoy, Somers, Julia, Demir, Emek, Nazir, Hasan, Ozkan, Sibel Aysil, Ozkul, Aykut, Azap, Alpay, Yilmazer, Acelya, and Akcali, Kamil Can
- Subjects
Ribavirin -- Dosage and administration ,Proteases -- Physiological aspects ,Angiotensin converting enzyme -- Physiological aspects ,Biological sciences - Abstract
Ribavirin is a guanosine analog with broad-spectrum antiviral activity against RNA viruses. Based on this, we aimed to show the anti-SARS-CoV-2 activity of this drug molecule via in vitro, in silico, and molecular techniques. Ribavirin showed antiviral activity in Vero E6 cells following SARS-CoV-2 infection, whereas the drug itself did not show any toxic effect over the concentration range tested. In silico analysis suggested that ribavirin has a broad-spectrum impact on SARS-CoV-2, acting at different viral proteins. According to the detailed molecular techniques, ribavirin was shown to decrease the expression of TMPRSS2 at both mRNA and protein levels 48 h after treatment. The suppressive effect of ribavirin in ACE2 protein expression was shown to be dependent on cell types. Finally, proteolytic activity assays showed that ribavirin also showed an inhibitory effect on the TMPRSS2 enzyme. Based on these results, we hypothesized that ribavirin may inhibit the expression of TMPRSS2 by modulating the formation of inhibitory G-quadruplex structures at the TMPRSS2 promoter. As a conclusion, ribavirin is a potential antiviral drug for the treatment against SARS-CoV-2, and it interferes with the effects of TMPRSS2 and ACE2 expression. Key words: COVID-19, in silico, in vitro, pathway analysis, drug. La ribavirine est un analogue de la guanosine avec une activite antivirale de large spectre contre les virus a ARN. Sur cette base, nous avons tente de montrer l'activite anti-SARS-CoV-2 de cette molecule pharmacologique a l'aide de techniques in vitro, in silico et moleculaires. La ribavirine a presente une activite antivirale contre les cellules Vero E6 a la suite d'une infection par le SARS-CoV-2 tandis que le medicament lui-meme n'avait aucun effet toxique dans la plage de concentrations evaluee. L'etude in silico a laisse entrevoir que la ribavirine a un effet a large spectre sur le SARS-CoV- 2, avec une action sur differentes proteines virales. A l'aide des techniques moleculaires detaillees, nous avons montre que la ribavirine entraine une diminution de l'expression de TMPRSS2 en taux d'ARNm comme de proteines 48 h apres son administration. Nous avons observe que l'effet suppresseur de la ribavirine sur l'expression d'ACE2 en proteines etait dependant du type de cellules. Enfin, les epreuves sur l'activite proteolytique ont montre que la ribavirine presentait aussi un effet inhibiteur sur l'enzyme TMPRSS2. De ces resultats, nous avons tire l'hypothese selon laquelle la ribavirine pourrait permettre d'inhiber l'expression de TMPRSS2 par l'intermediaire d'une modulation de la formation de structures inhibitrices G-quadruplex au niveau du promoteur de TMPRSS2. En conclusion, la ribavirine est un medicament antiviral eventuel pour le traitement contre le SARS-CoV-2, et elle interfere avec l'expression de TMPRSS2 et d'ACE2. Mots-cles: COVID-19, in silico, in vitro, etude de voie de signalisation, medicament., Introduction The coronavirus 2019 (COVID-19) pandemic represents the strongest global public health threat since the influenza outbreak in 1918 and has rapidly resulted in significant health and economic burdens worldwide [...]
- Published
- 2021
- Full Text
- View/download PDF