Johns Hopkins: Nytt håp for Long-COVID19

Ny forskning avslører hvordan SARS-CoV-2 viruset øker det oksidative stresset i kroppen. En studie fra 2022 viste at viruset hemmer kroppens antioksidantforsvar, kalt Nrf2, og dermed får fritt spillerom til replikasjon. Johns Hopkins Technology Ventures har, på bakgrunn av en vellykket studie, søkt om patent på bruk av brokkolistoffet sulforafan som Nrf2-aktivator mot Long-COVID19.


Skrur av antioksidantsystemet

SARS-CoV-2 infeksjoner har blitt vist å gi en kraftig økning av oksidativt stress i kroppen, men mekanismene for denne ubalansen har hittil vært ukjent. Dette oksidative stresset går først ut over lungene, noe som gir tungpust, lungeskade, cytokinstormer og til sist respirasjonssvikt. Oksidativt stress er et resultat av en ubalanse mellom oksidantproduksjon og kroppens antioksidantforsvar.

Kroppens hovedbryter som aktiverer antioksidantproduksjon kalles Nrf2, og er blant annet ansvarlig for å gjenopprette normale antioksidantnivåer etter en stressbelastning. Nrf2 gir signal om å øke kroppens egen antioksidantproduksjon, avgiftning og vedlikehold av cellene (autofagi) for å gjenopprette normal cellefunksjon og tilpasning til nye stressfaktorer.

Den kinesiske studien som ble publisert i juni 2022 i tidsskriftet Cellular & Molecular Immunology fant at SARS-CoV-2 hemmet Nrf2-aktivering av antioksidant-enzymet heme oksygenase ved å lage et protein som blokkerte aktiveringen. Resultatet er at biliverdin-nivåene synker, og viruset kan replikere seg i ro og fred. Den største reduksjonen av Nrf2 og heme oksygenase skjedde 48 timer etter SARS-CoV-2 infeksjon.
Det ustrukturelle virale proteinet NSP14 er virusets måte å «koble ut alarmen» på, ved å bindes til et molekyl i cellekjernen som kalles Sirtuin1 (SIRT1). Her blokkerer den SIRT1 fra å aktivere Nrf2 og unngår dermed kroppens immunrespons. Nrf2-aktivering ville ellers ha økt produksjonen av enzymet heme oksygenase og den antivirale metabolitten biliverdin. NSP14 er et særlig inflammatorisk protein som øker inflammasjonsmarkøren NF-κB og skaper såkalte cytokinstormer som kan gi celleskader og organsvikt.

Resultatene fra studien tyder på at NSP14 er et nytt virusprotein som forstyrrer kroppens antioksidantbalanse. En annen studie fra 2020 bekreftet den Nrf2-hemmende virkningen av SARS-CoV-2.

 

NRF2-banen hemmer virusaktivitet

Sirtuin1 er en av syv sirtuiner som er avhengige av NAD+ som drivstoff, og sammen utgjør cellens virusforsvar. Den er i stand til å aktivere Nrf2, som igjen kan øke kroppens virusbeskyttelse.

Samlet utgjør SIRT1//NRF2-aksen kroppens primære forsvar mot virusinfeksjoner. Denne er en betydelig cellebeskyttende faktor mot oksidativt stress, og uttrykkes hovedsakelig i luftveiene, og særlig i lungevev.
En studie fra 2020 viste at Nrf2-aktivering ga en betydelig antivirus-beskyttelse mot SARS-CoV-2 infeksjon.

Sulforafans evne til å produsere heme oksygenase og den virushemmende metabolitten biliverdin, ble bekreftet i en studie fra november i fjor.

En annen studie fra 2020 fant at Nrf2-aktivering nedregulerte reseptorer kalt ACE2 og TMPRSS2, som viruset trenger for å komme seg inn i cellene og formere seg. Nivåene av cytokiner var også betydelig redusert, inkludert cytokinene identifisert i såkalte cytokinstormer ved alvorlige covid-tilfeller. Dette antyder at Nrf2 kan bidra til å beskytte mot covid-relaterte skader og forebygge mot infeksjon.

I følge flere studier har alle de syv sirtuinene bredspektret anti-virusaktivitet, og det anbefales sirtuin-aktiverende stoffer, som sulforafan, for å hemme virusreplikasjon. Resultatene tyder på at bare et enkelt stoff som aktiverer sirtuiner kan effektivt hemme et vidt spekter av virus.

Sulforafan aktiverer kroppens virusforsvar

Den potente Nrf2-aktivatoren sulforafan ble allerede i mars i fjor påvist å hemme spredning av seks varianter av Covid-19, inkludert Delta og Omicron, og det årlige coronaviruset HCoV-OC43. Sulforafans even til å aktivere Nrf2 via Sirtuin1 kan forklare hvorfor mirakelstoffet fra brokkoli senket virusmengden i lunger og øvre luftveier, og reduserte lungeskader sammenlignet med ubehandlede infiserte mus. Sulforafan reduserte også immuncelleaktiveringen i lungene og ga en mye lavere cytokinproduksjon.

To studier fra 2016 og 2021 bekreftet Nrf2’s evne til å blokkere den inflammatoriske cytokinproduksjonen som kjennetegner mer alvorlige sykdomsforløp.

Studien fra mars 2022, utført ved det prestisjetunge Johns Hopkins University i USA, viste at sulforafan er i stand til å aktivere Nrf2 på tross av det hemmende NSP-14 proteinet. Dette gjør sulforafan til en lovende kandidat både til forebygging og behandling av virusinfeksjoner.

Johns Hopkins har søkt om patent på sulforafan mot COVID19


I juli 2023 søkte Johns Hopkins Technology Ventures om patent på bruk av sulforafan til behandling av Coronavirus-infeksjoner som COVID19. De skriver i søknaden at Long COVID er et økende problem av stor betydning, og at nye terapier er sårt trengte for å redusere tilfellene og alvorlighetsgrad

Johns Hopkins forskere har, gjennom overnevnte studie, utviklet en metode for å hindre og behandle COVID-19, I tillegg til infeksjoner fra årlige coronavirus som HCoV-OC43. De foreslår bruk av sulforafan, en naturlig antioksidant fra korsblomstfamilien (brokkoli, grønnkål, etc) for COVID-19 beskyttelse og behandling.

Den fagfellevurderte studien publisert I journalen Communications biology viste at sulforafan hemmet replikasjon av seks varianter av SARS-CoV-2, inkludert Omicron.

«Resultatene demonstrerer sulforafans potensiale som et relativt rimelig, lett tilgjengelig, terapeutisk stoff mot COVID-19 og andre coronavirusinfeksjoner», skriver forskerene i patentsøknaden.