Antiviral strategies for the prevention and treatment of infections with arenavirus: inhibitory activity of disulfides and acridones against junin virus

Abstract

En el presente trabajo se realizó la evaluación de la actividad biológica de diversos compuestos que incluyeron disulfuros aromáticos, disulfuros de tiuramo, tiosulfonas y acridonas, encontrándose compuestos con una muy selectiva actividad antiviral y potente efecto virucida contra varios miembros de la familia Arenaviridae. El disulfuro aromático NSC4492 mostró el efecto virucida más potente, y los más efectivos agentes antivirales resultaron el disulfuro de tiuramo NSC14560 y la acridona 3f, las tiosulfonas fueron totalmente inactivas. Los compuestos antivirales NSC14560 y 3f resultaron igualmente efectivos en distintos tipos celulares. Estudios mecanísticos de la actividad antiviral indicaron que la acción de estos compuestos parecería afectar pasos tempranos e intermedios de la infección viral, sin bloquear la entrada del virus a la célula. La síntesis del RNA viral se vio inhibida con ambos compuestos, y, para el caso de 3f, fue posible recuperar parcialmente la infectividad y los niveles de RNA por el agregado de guanosina exógena. Los compuestos inactivantes mostraron ser efectivos también contra varios arenavirus, con una cinética de inactivación rápida y dependiente de la temperatura. El tratamiento con NSC4492 no mostró efectos sobre el autoensamblaje y la brotación de partículas tipo virales (VLPs) pero sí una alteración en el patrón electroforético de la proteína Z y una fuerte inhibición en la síntesis del RNA viral. En conclusión, se han detectado nuevos compuestos con potente y selectiva acción antiviral contra los arenavirus que parecen interferir con procesos relacionados a la síntesis de RNA viral así como agentes con fuerte capacidad inactivante de los viriones que alteran irreversiblemente proteínas virales de JUN lo que conduciría a la pérdida de la infectividad viral.In the present study we evaluated the biological activity of various compounds including aromatic disulfides, thiuram disulfide, thiosulfones and acridones finding compounds with highly selective antiviral activity and potent virucidal effect against several members of the family Arenaviridae. The aromatic disulfide NSC4492 showed the most potent virucidal effect, and the most effective antiviral agents were thiuram disulfide NSC14560 and acridone 3f, the thiosulfones were totally inactive. Antiviral compounds NSC14560 and 3f were equally effective in different cell types. Mechanistic studies of antiviral activity indicated that these compounds affect early and intermediate steps of viral infection, without blocking viral entry into cells. Viral RNA synthesis was inhibited with both compounds and, in the case of 3f, it was possible to partially restore the infectivity and RNA levels by adding of exogenous guanosine. Inactivating compounds shown to be effective also against several arenavirus, with fast inactivation kinetics and temperature dependent. NSC4492 treatment showed no effect on the self-assembly and budding of virus-like particles (VLPs) but an alteration in the electrophoretic pattern of protein Z and a strong inhibition of viral RNA synthesis were evidenced. In conclusion, we have identified new compounds with potent and selective antiviral action against arenavirus that seem to interfere with processes related to the synthesis of viral RNA as well as inactivating agents with strong capacity of virions that alter JUNV viral proteins and lead to the loss of viral infectivity.Fil:Sepúlveda, Claudia Soledad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina