Drug repurposing to face Covid-19: Celastrol, a potential leading drug capable of inhibiting SARS-CoV-2 replication and induced inflammation

Abstract

The global emergence of Covid-19 has caused huge human casualties. Clinical manifestations of the disease vary from asymptomatic to lethal, and the symptomatic form can be associated with cytokine storm and non-homeostatic inflammatory response. In face of the urgent demand for effective drugs to treat Covid-19, we have searched for candidate compounds using a drug repurposing approach based on in silico analysis followed by biological validation. Here we identified celastrol, a pentacyclic triterpene isolated from Tripterygium wilfordii Hook F – a plant used in traditional Chinese medicine – as one of the best compounds out of 39 repurposed drug candidates. Celastrol reverted gene expression signature from SARS-CoV-2-infected cells; bound with high-affinity energy to viral molecular targets such as main protease (Mpro) and receptor-biding domain (RBD); inhibited SARS-CoV-2 replication in monkey (Vero and Vero-ACE2) and human (Caco-2 and Calu-3) cell lines; and decreased interleukin-6 (IL-6) secretion in SARS-CoV-2-infected human cell lines. Interestingly, celastrol acted in a concentration-dependent manner, with undetectable signs of cytotoxicity. Therefore, celastrol is a promising lead drug candidate to treat Covid-19 due to its ability to suppress SARS-CoV-2 replication and IL-6 production in infected cells, two critical events in the pathophysiology of this disease.

Xác Định Chất Ức Chế Tiềm Năng Mpro Của Sars-Cov-2 Từ Cơ Sở Dữ Liệu Các Hợp Chất Có Nguồn Gốc Thảo Mộc Việt Nam Bằng Cách Sàng Lọc Ảo

“…Celastrol được phát hiện là một trong những loại thuốc phù hợp nhất có thể hạn chế sự giải phóng các hạt virion và sự tiết IL-6 của các tế bào bị nhiễm SARS-CoV-2. Hiện tại, cả nghiên cứu tính toán và thực nghiệm đã chứng minh những phát hiện của một nghiên cứu trước đây, nghiên cứu này đã khẳng định tính hiệu quả của celastrol như một loại thuốc mạnh để điều trị COVID-19 [9]. Hợp chất Celastrol được tìm thấy ở cây Dây gối tròn (Celastrus orbiculatus), Thanh giang đằng (Celastrus Hindsii), Lôi công thằng (Tripterygium wilfordii).…”