Semplice diagramma che mostra la reazione di avvio della catalasi che converte il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Credito:gruppo di ricerca Yunfeng Lu/UCLA
Ricercatori dell'UCLA e della Cina hanno scoperto che la catalasi, un enzima naturale, ha il potenziale come farmaco terapeutico a basso costo per trattare i sintomi di COVID-19 e sopprimere la replicazione del coronavirus all'interno del corpo. Uno studio che dettaglia la ricerca è stato pubblicato in Materiale avanzato .
La catalasi è prodotta naturalmente e utilizzata dall'uomo, animali e piante. All'interno delle cellule, il calcio enzimatico antiossidante avvia la scomposizione del perossido di idrogeno, che può essere tossico, in acqua e ossigeno. L'enzima è anche comunemente usato in tutto il mondo nella produzione alimentare e come integratore alimentare.
"C'è molta attenzione sui vaccini e sui farmaci antivirali, e giustamente, " ha detto Yunfeng Lu, un professore di ingegneria chimica e biomolecolare della UCLA Samueli School of Engineering e un autore senior dello studio. "Intanto, la nostra ricerca suggerisce che questo enzima potrebbe offrire una soluzione terapeutica molto efficace per il trattamento dell'iperinfiammazione che si verifica a causa del virus SARS-CoV-2, così come l'iperinfiammazione in generale."
Il gruppo di Lu ha sviluppato la tecnologia di somministrazione del farmaco utilizzata negli esperimenti. Sono stati condotti tre tipi di test, ognuno affronta un diverso sintomo di COVID-19.
Primo, hanno dimostrato gli effetti antinfiammatori dell'enzima e la sua capacità di regolare la produzione di citochine, una proteina prodotta nei globuli bianchi. Le citochine sono una parte importante del sistema immunitario umano, ma possono anche segnalare al sistema immunitario di attaccare le cellule del corpo se ne vengono prodotte troppe, una cosiddetta "tempesta di citochine" che viene segnalata in alcuni pazienti con diagnosi di COVID-19.
Secondo, il team ha dimostrato che la catalasi può proteggere le cellule alveolari, che rivestono i polmoni umani, dai danni dovuti all'ossidazione.
Finalmente, gli esperimenti hanno mostrato che la catalasi può reprimere la replicazione del virus SARS-CoV-2 nei macachi rhesus, un tipo di scimmia, senza tossicità evidente.
Diagrammi che mostrano (a sinistra) come agisce la catalasi sui sintomi di COVID-19, e un diagramma che mostra cosa fa l'enzima, convertire il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Credito:gruppo di ricerca Yunfeng Lu/UCLA
"Questo lavoro ha implicazioni di vasta portata oltre il trattamento di COVID-19. La tempesta di citochine è una condizione letale che può complicare altre infezioni, come l'influenza, così come condizioni non infettive, come le malattie autoimmuni, " ha detto il dottor Gregory Fishbein, un autore dello studio e un patologo presso l'UCLA David Geffen School of Medicine.
