Un composé de cannabis inhibe la réplication du SARS-CoV-2 dans les cellules pulmonaires humaines
Des chercheurs aux États-Unis ont mené une étude montrant qu’un composé de plante de cannabis inhibait l’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans les cellules pulmonaires humaines.
Le SRAS-CoV-2 est l’agent responsable de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) qui continue de balayer le monde, ce qui constitue une menace pour la santé publique mondiale et l’économie mondiale.
Marsha Rosner de l’Université de Chicago dans l’Illinois et ses collègues ont découvert que le cannabidiol (CBD) et son métabolite 7-OH-CBD bloquaient puissamment la réplication du SRAS-CoV-2 dans les cellules épithéliales pulmonaires.
Le CBD a inhibé l’expression du gène viral et inversé de nombreux effets du virus sur la transcription du gène de l’hôte.
Le composé a également induit l’expression d’interférons – protéines de signalisation cellulaire produites par les cellules hôtes en réponse précoce à l’invasion virale.
En outre, l’incidence de l’infection par le SRAS-CoV-2 était jusqu’à un ordre de grandeur plus faible dans une cohorte de patients qui avaient pris du CBD, par rapport aux patients appariés qui n’avaient pas pris de CBD.
«Cette étude met en évidence le CBD et son métabolite actif, le 7-OH-CBD, en tant qu’agents préventifs potentiels et traitements thérapeutiques pour le SRAS-CoV-2 aux premiers stades de l’infection», explique Rosner et l’équipe.
Une version pré-imprimée du document de recherche est disponible sur le serveur bioRxiv *, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Sommaire
La propagation rapide du SRAS-CoV-2 met en évidence le besoin de nouveaux traitements
Depuis le début de l’épidémie de COVID-19 à Wuhan, en Chine, fin décembre 2019, la propagation rapide du SRAS-CoV-2 a entraîné plus de 119,5 millions d’infections et causé plus de 2,64 millions de décès.
Bien que des vaccins récemment approuvés soient en cours de déploiement dans de nombreux pays, le virus se propage toujours rapidement. Rosner et ses collègues disent que cela met en évidence le besoin d’approches alternatives, en particulier parmi les populations ayant un accès limité aux vaccins.
Cependant, «à ce jour, peu de thérapies ont été identifiées pour bloquer la réplication du SRAS-CoV-2 et la production virale», écrivent les chercheurs.
En savoir plus sur le SARS-CoV-2 et le CBD
Le virus SARS-CoV-2 pénètre principalement dans les cellules hôtes par la liaison d’une protéine virale de surface appelée pic à l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) du récepteur de la cellule hôte humaine.
Le génome viral est ensuite traduit en deux grands polypeptides qui sont clivés par les protéases virales MPro et PLPro pour produire les protéines nécessaires à la réplication virale, à l’assemblage et au bourgeonnement.
Rosner et ses collègues affirment que, bien que limitées, certaines études ont rapporté que certains cannabinoïdes ont des effets antiviraux contre le virus de l’hépatite C et d’autres virus.
De plus, une solution buvable de CBD est déjà approuvée par la Food and Drug Administration américaine pour le traitement de l’épilepsie.
L’utilisation de CBD à haute dose chez les patients est significativement corrélée à une réduction de la positivité au COVID-19. Associations entre l’utilisation rapportée de médicaments cannabinoïdes et les résultats des tests COVID-19 chez les adultes testés à l’Université de Chicago Medicine (n total = 93565). P *: valeurs p du pourcentage de positivité de la population de patients spécifiée par rapport au pourcentage de positivité de tous les patients (10% COVID-19 positifs chez 93 565 patients). Au milieu à droite: 85 patients ont pris du CBD avant la date de leur test COVID. En haut à droite: 82 des 85 patients ont pris du CBD (Epidiolex®) approuvé par la FDA et ont été appariés à 82 des 93167 patients (contrôles appariés) avec un modèle de score de propension du voisin le plus proche qui a évalué les patients en fonction de leurs données démographiques et de leurs diagnostics et médicaments enregistrés des deux ans avant leur test COVID-19. Les valeurs p ont été calculées en utilisant le test exact bilatéral de Fisher.
Qu’est-ce que l’étude actuelle impliquait?
Pour tester l’effet du CBD sur la réplication du SARS-CoV-2, les chercheurs ont prétraité des cellules de carcinome pulmonaire humain A549 exprimant ACE-2 (A549-ACE2) avec 0-10 μM de CBD pendant 2 heures avant de les infecter avec SARS-CoV-2.
L’analyse des cellules 48 heures plus tard a montré que le CBD avait fortement inhibé la réplication virale dans les cellules.
Étant donné que le CBD est souvent consommé dans le cadre d’un extrait de Cannabis sativa, l’équipe a examiné si d’autres cannabinoïdes pouvaient également inhiber l’infection par le SRAS-CoV-2, en particulier ceux dont les structures sont étroitement liées.
Remarquablement, le seul agent qui inhibait puissamment la réplication virale était le CBD; une activité antivirale limitée ou inexistante a été présentée par les autres cannabinoïdes de structure similaire testés.
De plus, le métabolite CBD 7-OH-CBD, l’ingrédient actif dans le traitement CBD de l’épilepsie, a également inhibé efficacement la réplication du SARS-CoV-2 dans les cellules A549-ACE2.
Lorsque les chercheurs ont évalué si le CBD pouvait empêcher le clivage protéolytique par Mpro ou PLpro, ils ont découvert que le CBD n’avait aucun effet sur l’activité de l’une ou l’autre des protéases.
Cela a conduit l’équipe à émettre l’hypothèse que le CBD cible les processus des cellules hôtes.
Conformément à cette hypothèse, le séquençage de l’ARN des cellules A549-ACE2 infectées traitées avec du CBD pendant 24 heures a révélé une suppression significative des changements induits par le SRAS-CoV-2 dans l’expression des gènes.
Le CBD a éliminé efficacement l’expression de l’ARN viral, y compris l’ARN codant pour la protéine de pointe.
Le SRAS-CoV-2 et le CBD ont tous deux déclenché des changements significatifs dans l’expression des gènes cellulaires, y compris l’expression de plusieurs facteurs de transcription.
Une analyse plus approfondie de l’ARN de la cellule hôte a montré que les changements induits par le virus étaient presque complètement inversés, mais plutôt que les cellules retournant à un état cellulaire normal, les cellules infectées par le virus CBD + ressemblaient à celles traitées avec du CBD seul.
Qu’en est-il de la signalisation par interféron?
Étant donné que l’infection par le SRAS-CoV-2 est connue pour supprimer la voie de signalisation de l’interféron, les chercheurs ont testé si le CBD pouvait supprimer l’infection virale en introduisant cette voie.
Certains gènes ont été induits par le CBD à la fois en l’absence et en présence de SRAS-CoV-2, y compris des gènes codant pour les récepteurs de l’interféron et les médiateurs de la voie de signalisation de l’interféron.
De plus, le CBD a efficacement inversé l’induction virale des cytokines qui peuvent déclencher une réponse hyperinflammatoire mortelle appelée «tempête de cytokines» au cours des derniers stades de l’infection.
«Ainsi, le CBD a le potentiel non seulement d’agir comme un agent antiviral aux stades précoces de l’infection, mais aussi de protéger l’hôte contre un système immunitaire hyperactif aux stades ultérieurs», déclarent Rosner et l’équipe.
L’incidence du SRAS-CoV-2 était plus faible chez les patients prenant du CBD
Enfin, l’équipe a évalué l’incidence de l’infection par le SRAS-CoV-2 chez 82 patients à qui on avait prescrit du CBD avant le test du SRAS-C0V-2 et a comparé les patients à qui on n’avait pas prescrit de CBD.
De manière frappante, l’incidence du SRAS-CoV-2 n’était que de 1,2% parmi les patients ayant reçu du CBD, contre 12,2% parmi les patients appariés qui n’avaient pas pris de CBD.
«La réduction substantielle du risque d’infection par le SRAS-CoV-2 d’environ un ordre de grandeur chez les patients qui ont pris du CBD approuvé par la FDA met en évidence l’efficacité potentielle de ce médicament dans la lutte contre l’infection par le SRAS-CoV2», explique Rosner et ses collègues.
«Nous préconisons des essais cliniques contrôlés par placebo soigneusement conçus avec des concentrations connues et des formulations hautement caractérisées afin de définir le rôle du CBD dans la prévention et le traitement de l’infection précoce par le SRAS-CoV-2», concluent-ils.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.