Stefano Salamone
Attività antivirale dell’acido cannabidiolico e del suo estere metilico contro sars-cov-2
Attività antivirale di CBDA e del suo metilestere verso SARS-CoV‑2 e varianti delta e omicron.
All’inizio del 2020 il virus SARS-CoV-2, la causa di COVID-19, ha scatenato una pandemia globale con conseguente morte di milioni di persone. Attualmente la WHO sottolinea che l’emergenza è terminata, ma non la pandemia. Il virus infetta le cellule dell’ospite attraverso la sua spike-protein grazie al legame con l’enzima angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) portando ad una veloce replicazione virale, una risposta infiammatoria in fase tardiva con conseguente danno dei tessuti polmonari. Sia le proteine virali che i fattori di replicazione sono potenziali obiettivi per le terapie, rendendoli cruciali per la comprensione e il trattamento del COVID-19. Le ricerche recenti hanno come obiettivo paritario il trattamento con farmaci esistenti e la scoperta di nuovi composti per la prevenzione e il trattamento dei sintomi.
Partendo dal presupposto che oltre un quarto dei farmaci esistenti sono basati su composti naturali e che i cannabinoidi della Cannabis sativa L. hanno dimostrato avere attività antivirale, sono stati presi in considerazione alcuni cannabinoidi non psicotropi poiché reputati più adatti per un trattamento a lungo termine.
Infatti, recenti studi dimostrano che il cannabidiolo (CBD) può migliorare le infezioni virali come il COVID-19, tramite l’inibizione delle citochine pro-infiammatorie innescate dal virus, con miglioramento della funzione del tessuto polmonare e la riduzione dell’infiammazione. Inoltre, si è dimostrato che i cannabinoidi possono inibire il complesso virale spike-ACE2 e interagire con enzimi virali, come la proteasi principale di SARS-CoV-2 (Mpro) e papaina-like proteasi (PLpro), che risultano quindi target terapeutici per prevenire la replicazione del virus. Il CBD e il suo metabolita, 7-OH-CBD, possono bloccare efficacemente la replicazione di SARS-CoV-2 nelle cellule epiteliali polmonari, inibendo la trascrizione virale. Estratti di C. sativa ad alto contenuto di CBD possono anche ridurre i livelli di proteine ACE2. Gli studi che hanno preso in considerazione l’acido cannabigerolico (CBGA) e l’acido cannabidiolico (CBDA) hanno dimostrato che i due precursori dei cannabinoidi sono in grado di bloccare l’ingresso di SARSCoV-2 nelle cellule epiteliali umane, prevenendo il legame di spike-protein con ACE2. L’obiettivo del lavoro è stato prendere in considerazione vari cannabinoidi e testarli sulle varietà di SARS-CoV-2 identificate tra gennaio e maggio 2022. Sono quindi stati quindi isolati da un chemotipo non psicotropo di cannabis CBGA e CBDA, i loro analoghi decarbossilati termicamente CBG e CBD per valutare l’assenza del gruppo carbossilico, le viridine CBDV, CBGV per indagare l’accorciamento della catena alifatica, CBC per mimare la ciclizzazione del THC e, per superare la limitata stabilità del CBDA, il quale si converte spontaneamente in CBD in pochi giorni, è stata messa a punto una sintesi per stabilizzare il composto senza incrementare troppo l’ingombro sterico ottenendo così il suo estere metilico indicato come CBDA-metil estere.
Tra tutti i cannabinoidi testati, CBDA e CBDA-metil estere si sono dimostrati essere i più attivi ed hanno inibito la replicazione virale per un valore superiore al 90% di tutte le varianti testate di SARS-CoV-2: il ceppo italiano SARS-CoV-2 PV10734, la variante Delta (B.1.167.2) e variante Omicron BA.1, BA.2, BA.3, BA.4 e BA.5.
L’osservazione microscopica ha mostrato che l’effetto citopatico (CPE) indotto dal virus è stato bloccato da CBDA ed il suo metil estere in tutte le varianti di SARS-CoV-2 testate rispettivamente a concentrazioni di 75.0 e 37,5 μM. Inoltre, si è dimostrato che il CBDA e il suo estere metilico, hanno ridotto la replicazione di SARSCoV-2 e che sono in grado di bloccare il virus prima dell’ingresso cellulare.
Al fine di valutare l’effettiva stabilità del CBDA-metil estere rispetto al CBDA, sono stati analizzati i lisati cellulari e i mezzi di coltura delle cellule Vero E6 dopo 72 ore di incubazione con i rispettivi cannabinoidi tramite UHPLC ed HRMS. Il focus è stato sul CBDA, il suo prodotto di decarbossilazione CBD, e l’estere metilico del CBDA. I risultati hanno mostrato una decarbossilazione rapida del CBDA in CBD, con un rapporto 1: 1 tra CBDA e CBD, mentre il CBDA-metil estere è risultato del tutto stabile. La rapida degradazione del CBDA in CBD può spiegare la sua capacità di neutralizzare SARS-CoV-2 ma concentrazioni doppie rispetto al CBDA-metil estere.
Questo studio ha confermato l’azione antivirale dei cannabinoidi sia nel prevenire l’infezione sia nell’aiutare l’organismo a risolvere l’infiammazione virale; tra i cannabinoidi testati CBDA e CBDA-metil estere sono risultati essere i più attivi, tuttavia CBDA risulta essere instabile, mentre il suo metil derivato con stabilità maggiore, risulta essere attivo a concentrazioni inferiori.