CS
Claire Steppan
Author with expertise in Coronavirus Disease 2019 Research
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
12
(58% Open Access)
Cited by:
9,048
h-index:
33
/
i10-index:
48
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
68

A comparative analysis of SARS-CoV-2 antivirals in human airway models characterizes 3CLproinhibitor PF-00835231 as a potential new treatment for COVID-19

Maren Vries et al.Aug 28, 2020
Abstract Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the etiological agent of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). There is a dire need for novel effective antivirals to treat COVID-19, as the only approved direct-acting antiviral to date is remdesivir, targeting the viral polymerase complex. A potential alternate target in the viral life cycle is the main SARS-CoV-2 protease 3CL pro (M pro ). The drug candidate PF-00835231 is the active compound of the first anti-3CL pro regimen in clinical trials. Here, we perform a comparative analysis of PF-00835231, the pre-clinical 3CL pro inhibitor GC-376, and the polymerase inhibitor remdesivir, in alveolar basal epithelial cells modified to express ACE2 (A549 +ACE2 cells). We find PF-00835231 with at least similar or higher potency than remdesivir or GC-376. A time-of-drug-addition approach delineates the timing of early SARS-CoV-2 life cycle steps in A549 +ACE2 cells and validates PF-00835231’s early time of action. In a model of the human polarized airway epithelium, both PF-00835231 and remdesivir potently inhibit SARS-CoV-2 at low micromolar concentrations. Finally, we show that the efflux transporter P-glycoprotein, which was previously suggested to diminish PF-00835231’s efficacy based on experiments in monkey kidney Vero E6 cells, does not negatively impact PF-00835231 efficacy in either A549 +ACE2 cells or human polarized airway epithelial cultures. Thus, our study provides in vitro evidence for the potential of PF-00835231 as an effective SARS-CoV-2 antiviral and addresses concerns that emerged based on prior studies in non-human in vitro models. Importance The arsenal of SARS-CoV-2 specific antiviral drugs is extremely limited. Only one direct-acting antiviral drug is currently approved, the viral polymerase inhibitor remdesivir, and it has limited efficacy. Thus, there is a substantial need to develop additional antiviral compounds with minimal side effects and alternate viral targets. One such alternate target is its main protease, 3CL pro (M pro ), an essential component of the SARS-CoV-2 life cycle processing the viral polyprotein into the components of the viral polymerase complex. In this study, we characterize a novel antiviral drug, PF-00835231, which is the active component of the first-in-class 3CL pro -targeting regimen in clinical trials. Using 3D in vitro models of the human airway epithelium, we demonstrate the antiviral potential of PF-00835231 for inhibition of SARS-CoV-2.
68
Citation27
0
Save
383

Structural basis for Nirmatrelvir in vitro efficacy against SARS-CoV-2 variants

S.E. Greasley et al.Jan 19, 2022
Abstract The COVID-19 pandemic continues to be a public health threat with emerging variants of SARS-CoV-2. Nirmatrelvir (PF-07321332) is a reversible, covalent inhibitor targeting the main protease (Mpro) of SARS-CoV-2 and the active protease inhibitor in PAXLOVID ™ (nirmatrelvir tablets and ritonavir tablets). We evaluated the in vitro catalytic activity and in vitro potency of nirmatrelvir against the main protease (M pro ) of prevalent variants of concern (VOC) or variants of interest (VOI): Alpha (α, B.1.1.7), Beta (β, B.1.351), Delta (δ, B1.617.2), Gamma ( γ , P.1), Lambda (λ, B.1.1.1.37/C37), Omicron (o, B.1.1.529) as well as the original Washington or wildtype strain. These VOC/VOI carry prevalent mutations at varying frequencies in the M pro specifically for: α, β, γ (K90R), λ (G15S) and o (P132H). In vitro biochemical enzymatic assay characterization of the enzyme kinetics of the mutant M pros demonstrate that they are catalytically comparable to wildtype. Nirmatrelvir has similar potency against each mutant M pro including P132H that is observed in the Omicron variant with a Ki of 0.635 nM as compared to a Ki of 0.933nM for wildtype. The molecular basis for these observations were provided by solution-phase structural dynamics and structural determination of nirmatrelvir bound to the o, λ and β Mpro at 1.63 - 2.09 Å resolution. These in vitro data suggest that PAXLOVID has the potential to maintain plasma concentrations of nirmatrelvir many-fold times higher than the amount required to stop the SARS-CoV-2 VOC/VOI, including Omicron, from replicating in cells (1).
383
Citation22
0
Save
Load More