Bảy hợp chất từ tinh dầu nghệ có khả năng ức chế 3 loại Protein quan trọng liên quan đến sự xâm nhập và sao chép của Virus Sars-CoV trên máy tính

TỔNG QUAN CHUNG:

Kể từ khi bùng phát đại dịch SARS-CoV2 (COVID -19) thì việc tìm ra các hướng ngăn chặn sự bùng dịch đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia. Các nhà khoa học trên toàn thế giới đã và đang làm việc không ngừng nghỉ để phát triển ra các chất chống lại virus. Trong những năm qua đã có nhiều nghiên cứu tìm hiểu cơ chế tồn tại của SARS-CoV, từ đó có thể đưa ra những phương hướng ngăn chặn sự tồn tại của chúng. Một trong những hướng ngăn chặn sự phát triển của COVID-19 đó là ức chế các protein liên quan đến sự nhân lên của virus.

Các protein không cấu trúc: 3CL protein và PL protein là hai protease cysteine quan trọng chính của SARS-CoV-2. Hai protein này sẽ xử lí các polyprotein được dịch mã từ bộ gen RNA của virus để tạo ra các protein chức năng hoạt động cần thiết cho sự nhân lên của virus. Do đó, việc ức chế các protease này có thể cản trở đáng kể sự phát triển của virus.

Protein spike (protein S) cũng là một mục tiêu hứa hẹn trong việc ức chế sự lan rộng của virus. Protein S đóng vai trò quan trọng trong việc xâm nhập và phóng thích RNA của virus vào tế bào chất. Vì protein S có lực liên kết mạnh với protein ACE2 trên bề mặt tế bào của người từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập và sao chép của chúng.

Với nhu cầu cấp thiết tìm ra các hợp chất an toàn và chống virus SARS-CoV-2 hiệu quả, trong đó các sản phẩm tự nhiên đặc biệt là thực vật luôn được các nhà nghiên cứu quan tâm. Với số ca mắc và tử vong ngày một tăng cao, toàn cảnh nghiên cứu chuyển hướng sang nghiên cứu trên máy tính để dự đoán, phân tích nhanh hơn.

Củ nghệ từ lâu đã được sử dụng như một dược liệu ở một số quốc gia. Do công dụng nổi bật của củ nghệ trong việc điều trị các vấn đề về đường hô hấp và chống virus nên chúng tôi đã nhắm đến mục tiêu kết hợp các hợp chất chính từ tinh dầu nghệ để chống lại 3 protein quan trọng liên quan đến sự xâm nhập và quá trình sao chép của virus COVID. Ngoài ra, trong nghiên cứu này các nhà khoa học còn thực hiện mô phỏng gắn các hợp chất tinh dầu với protein RAF tế bào chủ. Vì sự tồn tại của mọi virus đều phụ thuộc vào tế bào chủ, con đường tín hiệu Raf/MEK/ERK là một con đường truyền tín hiệu có nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể tế bào chủ như tăng sinh tế bào, kiểm soát chu kỳ tế bào, apoptosis,… Sự kích hoạt con đường tín hiệu này có liên quan đến sự phát triển và nhân lên của virus.

PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG:

• Tinh dầu nghệ được thu từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
• Các đặc tính hóa học của tinh dầu được khảo sát bằng phương pháp sắc ký.
• Sau đó, các hợp chất chính sẽ được gắn với các protein của COVID-19 thông qua phần mềm sàng lọc ảo trên máy tính. Các hợp chất sẽ được thông qua mô phỏng docking chúng trên các vùng hoạt động (actives sites) của đích sinh học (protein/enzyme – ở đây là protein quan trọng của virus) sử dụng những thuật toán tính toán khác nhau.

KẾT QUẢ:

Tổng cộng có 26 hợp chất được từ tinh dầu nghệ được xác định bằng phương pháp sắc ký. Trong đó, có 7 hợp chất chính (turmerone (31.4%), ar-turmerone (16.1%), turmerol (14.6%), terpinolene (11.0%), α-zingiberene (5.2%), β- sesquiphellandrene (4.8%) và β-caryophyllene (3.5%)) được gắn với các protein COVID-19 chính (PL protein, spike protein, 3CL protein).

Kết quả của mô phỏng docking: Tất cả các hợp chất được chọn đều cho thấy có tiềm năng ức chế đối với 4 loại protein. α-Zingiberene có ái lực gắn cao nhất với protein S, turmerol ức chế protein CL, β-sesquiphellandrene có ái lực cao nhất với protein PL và protein RAF. Tóm lai, các hợp chất tinh dầu nghệ có thể được coi là một hướng nghiên cứu mới chống COVID-19 dựa trên các kết quả nghiên cứu tính toán ở đây. Do đó, các nghiên cứu thực nghiệm phía sau là có cơ sở.

Link tham khảo: https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S2737416521500484