Screening nucleotide and nucleoside analogues as potential inhibitors of SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase by the molecular docking method for the treatment of COVID-19

  • Thi Thu Hang Ta, Bao Kim Nguyen, Thanh Tung Bui*
  • Dang Huy Le
Keywords: The COVID-19 pandemic triggering acute respiratory syndrome is a major global health concern. The SARS-CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) enzyme regulating viral replication has been evaluated as a potential therapeutic target for inhibition of the infection of SARS-CoV-2. In this study, we evaluated the ability of RNA-dependent RNA polymerase drug inhibitors by using molecular docking in silico model. Lipinski’s rule of Five was used to evaluate drug - like properties of potential compound. Pharmacokinetic parameters of potential compounds were assessed using the pkCSM tool. Based on previous publications, we have collected 100 compounds. The results exhibited that 18 compounds have RdRp inhibitory activity stronger than the remdesivir as reference compounds. The Lipinski’s rule of Five showed that 17 among 18 compounds had proprietary drug-likenesss. Compounds including novuridine, didanosine, sofosbuvir, puromycin, defibrotite, gemcitabine, and nikkomycins are the most negative energies and have pharmacokinetic good absorption, not metabolised in the liver, excreted by the kidney and may have hepatotoxicity properties. Therefore, it is necessary to conduct the in vitro and in vivo assays to develop these compounds into drugs for COVID-19 treatment.

Abstract

Đại dịch COVID-19 do virus SARS-CoV-2 gây ra hiện đang là mối quan tâm lớn của toàn nhân loại. Enzym RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) của SARS-CoV-2 tham gia điều hòa quá trình nhân lên của virus được đánh giá là một mục tiêu điều trị tiềm năng để kìm hãm sự lây nhiễm của SARS-CoV-2. Trong nghiên cứu này, các tác giả tiến hành sàng lọc các hợp chất tương tự nucleotide có khả năng ức chế enzym SARS-CoV-2 RdRp bằng cách sử dụng phương pháp docking phân tử. Quy tắc 5 tiêu chí của Lipinski được sử dụng để đánh giá đặc tính giống thuốc của các hợp chất tiềm năng. Các thông số dược động học của các hợp chất tiềm năng được đánh giá bằng công cụ pkCSM. Dựa trên các công bố trước đây, bài báo đã thu thập được 100 hợp chất tương tự nucleotide và nucleoside. Kết quả cho thấy, có 18 hợp chất có tác dụng ức chế enzym SARS-CoV-2 RdRp mạnh hơn cả chất chứng dương remdesivir. Phân tích quy tắc Lipinski cho thấy, 17/18 hợp chất đó có đặc tính giống thuốc. Các hợp chất: novuridin, didanosine, sofosbuvir, puromycin, defibrotite, gemcitabine và nikkomycins là các chất có năng lượng âm nhất và đặc tính dược động học dễ hấp thu, không bị chuyển hóa ở gan, thải trừ qua thận và có thể có độc tính với gan. Chính vì vậy, cần tiến hành các nghiên cứu in vitro và in vivo để có thể phát triển các hợp chất này thành thuốc điều trị COVID-19.

Tác giả

Thi Thu Hang Ta, Bao Kim Nguyen, Thanh Tung Bui*

University of Medicine and Pharmacy, Vietnam National University, Hanoi

Dang Huy Le

Hanoi Pharmaceutical Univercity

điểm /   đánh giá
Published
2021-09-23
Issue
Vol. 63 No. 9B (2021): Tập 63 - Số 9 - Tháng 9 năm 2021
Section
KHOA HỌC Y - DƯỢC