Highlight

เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่พัฒนาจากเซลล์ต้นกำเนิดแบบชักนำสามารถติดเชื้อ SAR-COV-2 ได้และสามารถใช้เป็นเซลล์ต้นแบบในการหาความเป็นพิษต่อเซลล์หัวใจและแสดงถึงความสามารถในการยับยั้งเชื้อ SAR-CoV-2 ด้วยสารสกัด Panduratin A ในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

ที่มาและความสำคัญ

เชื้อไวรัส SAR-CoV-2 ก่อให้เกิดโรคทางเดินหายใจโควิด-19 (COVID-19) เริ่มมีการแพร่ระบาดในประเทศไทยในปี ค.ศ. 2019 ซึ่งในขณะนั้นยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าเชื้อ SAR-CoV-2 สามารถติดเชื้อในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจได้หรือไม่ ประกอบกับความขาดแคลนของยารักษาทำให้มีการนำยาสมุนไพรไทยต่างๆ มาใช้ควบคุมสถานการณ์การแพร่ระบาด งานวิจัยชิ้นนี้จึงใช้เซลล์ต้นแบบของกล้ามเนื้อหัวใจที่พัฒนามาจากเซลล์ต้นกำเนิดแบบชักนำ เพื่อประเมินและศึกษาความสามารถในการติดเชื้อ SAR-COV2 ทดสอบความเป็นพิษและความสามารถในการยับยั้งเชื้อดังกล่าวของสารสกัดสมุนไพรกระชายขาว Panduratin A

Abstract

Establishing a drug-screening platform is critical for the discovery of potential antiviral agents against SARS-CoV-2. In this study, we developed a platform based on human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) to investigate SARS-CoV-2 infectivity, with the aim of evaluating potential antiviral agents for anti-SARS-CoV-2 activity and cardiotoxicity. Cultured myocytes of iPSC-CMs and immortalized human cardiomyocyte cell line (AC-16) were primarily characterized for the expression of cardiac markers and host receptors of SARS-CoV-2. An infectivity model for the wild-type SARS-CoV-2 strain was then established. Infection modeling involved inoculating cells with SARS-CoV-2 at varying multiplicities of infection (MOIs) and then quantifying infection using immunofluorescence and plaque assays. Only iPSC-CMs, not AC16 cells, expressed angiotensin-converting enzyme 2 (ACE-2), and quantitative assays confirmed the dose-dependent infection of iPSC-CMs by SARS-CoV-2, unlike the uninfectable AC16 cells lacking the expression of ACE2. Cytotoxicity was evaluated using MTT assays across a concentration range. An assessment of the plant-derived compound panduratin A (panA) showed cytotoxicity at higher doses (50% cytotoxic concentration (CC50) 10.09 μM) but promising antiviral activity against SARS-CoV-2 (50% inhibition concentration (IC50) 0.8–1.6 μM), suppressing infection at concentrations 10 times lower than its CC50. Plaque assays also showed decreased viral production following panA treatment. Overall, by modeling cardiac-specific infectivity, this iPSC-cardiomyocyte platform enables the reliable quantitative screening of compound cytotoxicity alongside antiviral efficacy. By combining disease pathogenesis and pharmacology, this system can facilitate the evaluation of potential novel therapeutics, such as panA, for drug discovery applications.

KEYWORDS: SARS-CoV-2, cardiomyocytes, drug screening, antiviral agent, panduratin A

Citation: Linn, Aung Khine, Suwimon Manopwisedjaroen, Phongthon Kanjanasirirat, Suparerk Borwornpinyo, Suradej Hongeng, Phetcharat Phanthong, and Arunee Thitithanyanont. 2024. “Unveiling the Antiviral Properties of Panduratin A through SARS-CoV-2 Infection Modeling in Cardiomyocytes” International Journal of Molecular Sciences 25, no. 3: 1427. https://doi.org/10.3390/ijms25031427

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

Goal 3: Good health and well-being

ผู้ให้ข้อมูล: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เพชรัตน์ พานทอง
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เพชรัตน์ พานทอง
Credit ภาพถ่าย: ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เพชรัตน์ พานทอง
แหล่งทุนวิจัย: หน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการพัฒนากำลังคน และทุนด้านการพัฒนาสถาบันอุดมศึกษา การวิจัยและการสร้างนวัตกรรม (บพค.)

 

Tags: , , , ,