Potencial dos constituintes químicos da Mentha arvansis na inibição das proteinas de entrada celular do SARS-COV-2: um estudo computacional.

Abstract

RESUMO: O coronavírus é um vírus envelopados da família dos Coronaviridae e com um genoma de RNA de fita simples de sentido positivo. Com o aumento do número de pacientes infectados em todo o mundo, a COVID-19 levou a OMS a declarar um estado de emergência de saúde global para coordenar os esforços científicos e médicos e desenvolver rapidamente uma cura para os pacientes. Ainda não há medicamentos total eficaz contra o novo coronavírus, sendo os produtos naturais promissores como fonte de novas moléculas que possam ter ação farmacológica contra a COVID-19. Embora atualmente existem vacinas e tratamentos aprovados que auxiliam no controle da COVID-19, ainda há a busca por alternativas terapêuticas mais eficazes e seguras. Nesse contexto, os produtos naturais continuam sendo fontes promissoras de novas moléculas com potencial farmacológico contra o SARS-CoV-2. Entre esses produtos naturais, destaca-se a (Mentha arvensis). A biologia computacional oferece novas possibilidades para o desenvolvimento de fármacos, por meio de simulações que reduzem o uso de solventes e reagentes em testes laboratoriais. O objetivo deste projeto é identificar medicamentos candidatos contra esse vírus e utilizaremos um estudo computacional por docagem molecular para rastrear os compostos químicos presentes em Mentha arvensis que possam funcionar como inibidores da proteína Spike da COVID-19. A geometria do complexo foi calculada usando o programa Gaussian 09, as docagens foram realizadas utilizando o programa Autodock Tools, foi usado o LigPlus na obtenção aminoácidos, Gaussview 5.0.8 será utilizado para obter modelos estruturais em 3D. Avaliaremos o perfil de toxicidade das moléculas mais relevantes selecionadas no estudo pós docagem, incluindo ensaios de carcinogenicidade e teste de Ames. Entre outros parâmetros de absorção como a capacidade da droga de atravessar a barreira do cérebro (BBB), bem como a taxa de absorção da droga (Caco 2), a taxa de absorção por células intestinais humanas (HIA) e excreção (MDCK). Ao analisar os cálculos farmacodinâmicos, o composto químico Germacreno D complexou-se facilmente com as proteínas Spike (-6,8 kcal.mol⁻¹) e RBD (-6,6 kcal.mol⁻¹), inferindo sua capacidade de interferir no ciclo de vida deste patógeno, visto que estas macromoléculas desempenham papel fundamental para a entrada do vírus nas células humanas. Além disso, o composto atendeu às propriedades farmacocinéticas fundamentais, apresentando alto grau de solubilidade, baixa toxicidade, e não sendo considerado um agente carcinogênico nem hepatotóxico.___ABSTRACT: The coronavirus is an enveloped virus of the Coronaviridae family with a positive-sense single stranded RNA genome. With the increasing number of infected patients worldwide, COVID 19 led the WHO to declare a global health emergency to coordinate scientific and medical efforts and rapidly develop a cure. There are still no fully effective drugs against the novel coronavirus, and natural products offer promising sources of new molecules that may have pharmacological action against COVID-19. Although there are currently approved vaccines and treatments that help control COVID-19, the search for more effective and safe therapeutic alternatives continues. In this context, natural products remain promising sources of new molecules with pharmacological potential against SARS-CoV-2. Among these natural products, Mentha arvensis stands out. Computational biology offers new possibilities for drug development through simulations that reduce the use of solvents and reagents in laboratory tests. The objective of this project is to identify drug candidates against this virus. We will use a computational molecular docking study to screen for chemical compounds present in Mentha arvensis that may function as inhibitors of the COVID-19 spike protein. The geometry of the complex was calculated using Gaussian 09, docking was performed using Autodock Tools, LigPlus was used to obtain amino acids, and Gaussview 5.0.8 will be used to obtain 3D structural models. We will evaluate the toxicity profile of the most relevant molecules selected in the post-docking study, including carcinogenicity assays and the ames test. Other absorption parameters include the ability of the drug to cross the blood-brain barrier (BBB), as well as the rate of drug absorption (Caco-2), the rate of absorption by human intestinal cells (HIA), and excretion (MDCK). Pharmacodynamic calculations revealed that Germacrene D readily complexed with the Spike (-6.8 kcal.mol⁻¹) and RBD (-6.6 kcal.mol⁻¹) proteins, suggesting its potential to interfere with the pathogen's life cycle, given that these macromolecules play a key role in viral entry into human cells. Furthermore, the compound met key pharmacokinetic properties, exhibiting high solubility and low toxicity, and is not considered a carcinogen or hepatotoxic agent.