W miarę rozprzestrzeniania się epidemii koronawirusa w Chinach, która zaraziła już ponad 24 000 osób, naukowcy z całego świata starają się znaleźć sposób na leczenie. Większość osób zarażonych nowym koronawirusem, nazwanym 2019-nCov, nie otrzymała leczenia specyficznego dla tego wirusa - ponieważ takiego nie ma.
W rzeczywistości żaden z niewielu koronawirusów, o których wiadomo, że zarażają ludzi, nie ma zatwierdzonego leczenia, a osoby zarażone zazwyczaj otrzymują pomoc głównie w celu złagodzenia objawów, zgodnie z amerykańskim Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorób (CDC). Jednak garść leków o zmienionym przeznaczeniu, od leków atakujących wirusa Ebola na HIV, już okazała się obiecująca, zgodnie z nowymi odkryciami.
Ponowne stosowanie leków przeciwwirusowych
Do niedawna było bardzo mało skutecznych środków przeciwwirusowych, powiedział Stephen Morse, profesor w Mailman School of Public Health w Columbia University. Było to szczególnie prawdziwe w przypadku wirusów RNA - takich jak 2019-nCov i HIV - które wykorzystują RNA zamiast DNA jako materiał genetyczny, powiedział Morse.
To się zmienia.
„W ostatnich latach, być może zachęcony udanym rozwojem antywirusów przeciw HIV, które dowiodły, że można zrobić więcej, nasze uzbrojenie znacznie się rozwinęło” - powiedział Morse. Dodał, że mimo to opracowywanie zupełnie nowych leków wymaga ogromnej inwestycji czasu i zasobów. Tak więc „gdy czekasz na nowy cudowny lek, warto poszukać istniejących leków, które można by zmienić” w leczeniu nowych wirusów, Morse powiedział Live Science.
Dokładnie tak podążyli lekarze, aby leczyć 35-letniego mężczyznę w stanie Waszyngton, pierwszego pacjenta w USA, który został zarażony nowym koronawirusem. Gdy objawy się pogorszyły, mężczyzna otrzymał niezatwierdzony lek przeciwwirusowy o nazwie remdesivir, który pierwotnie opracowano w celu leczenia Eboli, zgodnie z raportem przypadku opublikowanym 31 stycznia w The New England Journal of Medicine.
Lekarze podali ten lek pacjentowi, kierując prośbę do „Food and Drug Administration” (FDA), która zezwala na podawanie eksperymentalnych leków osobom spoza badań klinicznych, zwykle w nagłych przypadkach. Pacjent, który został niedawno zwolniony ze szpitala, nie odczuwał żadnych skutków ubocznych leku.
W modelach zwierzęcych naukowcy odkryli, że remdesivir może powalić podobne koronawirusy, takie jak te, które powodują zespół oddechowy na Bliskim Wschodzie (MERS) i zespół ostrego ostrego układu oddechowego (SARS). Pomimo zastosowania w sytuacjach awaryjnych, lek „nie został udowodniony, że jest bezpieczny lub skuteczny do jakiegokolwiek zastosowania”, powiedział w oświadczeniu Gilead Sciences, firma biofarmaceutyczna, która opracowuje lek.
Wirusowe bitwy w laboratorium
Niedawno grupa naukowców przetestowała w laboratorium szereg środków antywirusowych pod kątem ich skuteczności w stosunku do nowego koronawirusa. Odkryli, że remdesivir powstrzymał wirusa przed replikacją na płytce laboratoryjnej. Podobnie grupa stwierdziła, że chlorochina - zatwierdzony i szeroko stosowany lek przeciwmalaryczny i chorobę autoimmunologiczną - również skutecznie powstrzymywał rozprzestrzenianie się wirusa w ludzkich komórkach w laboratorium, jak napisali naukowcy w krótkim liście opublikowanym 4 lutego w czasopismo Cell Research. Co więcej, oba leki były skuteczne w niskich stężeniach i żaden z nich nie był wysoce toksyczny dla ludzkich komórek.
„Te odkrycia były zachęcające, ale nie do końca zaskakujące” ze względu na poprzednie testy u pacjentów z wirusem Ebola, kultury komórkowe i modele zwierzęce, powiedział Fanxiu Zhu, profesor na Wydziale Nauk Biologicznych Uniwersytetu Stanowego Florydy, który nie był częścią badania. Oba leki „być może są warte wypróbowania w tej bezprecedensowej i niszczycielskiej sytuacji” - powiedział Zhu na żywo.
Chociaż naukowcy spodziewali się, że leki zadziałają, ta grupa skutecznie udowodniła, że działali, przynajmniej w laboratorium, w krótkim czasie, powiedział Morse. Chlorochina „wydaje się, że potrzebuje wyższego stężenia niż remdesivir, ale mieści się w możliwym zakresie, a jeśli naprawdę działa tak dobrze, jak opublikowane wyniki badań in vitro, byłby całkiem obiecujący” - powiedział.
Pomimo tych wyników testowanie leków antywirusowych w naczyniach laboratoryjnych „jest początkiem, a nie końcem procesu” - powiedział Morse. Jeśli zadziała w laboratorium, a nawet na modelach zwierzęcych, „nie ma gwarancji, że zadziała u ludzkiego pacjenta”. Zgodnie z ich oświadczeniem Gilead Sciences współpracuje teraz z urzędnikami ds. Zdrowia w Chinach, aby rozpocząć badania kliniczne w celu przetestowania działania remdesiviru na pacjentów zakażonych nowym koronawirusem.
„Myślę, że remdesivir ma wiele nadziei i myślę, że dowiemy się tego tylko z badań klinicznych” - powiedział dr Amesh Adalja, specjalista chorób zakaźnych i starszy naukowiec w Johns Hopkins Center dla bezpieczeństwa zdrowotnego w Baltimore.
Molekularny dystans
Ale wirusy nie są tak łatwe do leczenia jak bakterie. To dlatego, że wirusy są bardzo różnorodne, a ich unikalne cechy nie mogą być zwalczane lekiem o szerokim spektrum, takim jak ogólny antybiotyk, powiedziała Adalja. Ponadto wirusy wykorzystują ludzką maszynerię komórkową do tworzenia białek, które pomagają w jej replikacji, więc atakowanie wirusów bez uszkadzania ludzkich komórek może okazać się trudne, dodał.
Kiedy wirus infekuje ciało, najpierw znajduje komórkę i chwyta białko na powierzchni komórki zwane receptorem. Następnie wirus dostaje się do komórki przez pęcherzyk zwany „endosomem”. Z wnętrza tego pęcherzyka uwalnia RNA do cytoplazmy komórki i zdarzają się dwie rzeczy: wirus porywa maszynerię komórki ludzkiej w celu wytworzenia białek wirusowych potrzebnych do replikacji i wykorzystuje własny enzym wirusowy do kopiowania RNA. Wreszcie białka wirusowe i RNA łączą się w strukturę, która pozwala wirusowi opuścić komórkę i przejść do zainfekowania następnej komórki.
Carol Shoshkes Reiss, profesor biologii i neuronologii na Uniwersytecie Nowojorskim, mówi, że środki przeciwwirusowe atakują różne punkty tego procesu replikacji wirusa. Chlorochina blokuje zdolność wirusa do zakwaszania endosomów i uwalniania RNA do komórki, co jest krytycznym krokiem dla większości wirusów, aby rozpocząć infekcję. Natomiast Remdesivir działa jak nukleotyd - budulec RNA - i wtłacza się w skopiowaną sekwencję RNA, tworząc literówkę i czyniąc ją bezużyteczną, powiedział Reiss.
Kiedy podobny koronawirus spowodował wybuch SARS w 2003 r., Niektóre dowody sugerują, że inna klasa leków zwanych „inhibitorami proteazy” zatwierdzonymi do leczenia HIV może być również skuteczna przeciwko koronawirusowi SARS, powiedziała Adalja. W oparciu o wcześniejsze badania, które wykazały możliwe korzyści z tych leków w leczeniu zarówno SARS, jak i MERS, dwa z nich są obecnie testowane pod kątem ich zdolności do leczenia 2019-nCov w badaniu klinicznym w Chinach, zgodnie z artykułem opublikowanym w czasopiśmie JAMA. Są to leki, które atakują jeszcze jeden punkt replikacji wirusa: blokują zdolność białka zwanego „proteazą” do cięcia bardzo długiego niefunkcjonalnego białka na mniejsze białka, które są potrzebne do replikacji wirusa.
Chiński rząd wcześniej zasugerował, że osoby zakażone koronawirusem powinny wziąć dwie pigułki lopinawir / rytonawir (inhibitory proteazy, które są obecnie testowane pod kątem zastosowania z nowym koronawirusem w chińskim badaniu klinicznym) i wdychać interferon (interferon alfa nebulizowany) dwa razy dzień. Alfa interferonu jest już zatwierdzone do leczenia chorób takich jak stwardnienie rozsiane i zapalenie wątroby typu C.
Leki te indukują interferony, białka, które ludzkie komórki naturalnie uwalniają jako alarm dla innych komórek o infekcji w ciele. Interferony są bardzo przydatne, ponieważ nie są specyficzne dla jednego wirusa, ale reagują na wszystkie wirusy i wszystkie etapy replikacji wirusów, powiedział Reiss.
A gdy naukowcy zidentyfikują konkretne białko znajdujące się na zewnątrz ludzkich komórek, których nowy koronawirus używa do uzyskania dostępu, „będą mogli znaleźć małe cząsteczki, które mogą blokować wiązanie się wirusa z komórkami” - powiedział Reiss. Innymi słowy, mogą tworzyć zupełnie nowe rodzaje narkotyków zamiast zmieniać przeznaczenie starszych. „Ale znalezienie ich zajmie trochę czasu”, powiedział Reiss.
W tym celu prowadzone są obecnie badania laboratoryjne. Na przykład we współpracy między Departamentem Zdrowia i Opieki Społecznej Stanów Zjednoczonych a Regeneron Pharmaceuticals naukowcy pracują nad identyfikacją przeciwciał, które powstrzymają koronawirusa przed wejściem do komórek, zgodnie z oświadczeniem. Jeszcze inni chcą opracować szczepionkę: naukowcy z amerykańskich National Institutes of Health są na wczesnym etapie opracowywania szczepionki i zgodnie z oświadczeniem planują rozpocząć badanie kliniczne w ciągu najbliższych trzech miesięcy.
Koktajl narkotyków
Zamiast znaleźć jeden lek do leczenia koronawirusa: „Sugerowałbym koktajl leków ukierunkowanych na różne etapy replikacji” - powiedział Reiss. „Ten wirus prawdopodobnie będzie podobny do wielu innych wirusów i będzie podlegał mutacji i selekcji, więc jeśli użyjesz tylko jednego leku przeciwwirusowego, ostatecznie wybierzesz oporność”.
Co więcej, leczenie będzie najbardziej skuteczne, gdy zostanie podane pacjentowi wcześnie, być może nawet zanim pojawią się objawy, powiedziała. „Podjęte bardzo wcześnie w trakcie ekspozycji leki przeciwwirusowe mogą mieć realny wpływ” - powiedziała. Po tym, jak ktoś jest już w szpitalu z niewydolnością oddechową i wysoką gorączką, „znacznie trudniej jest wyleczyć infekcję, ludzie są bardziej podatni na leczenie tej choroby”.
Leczenie choroby oznacza złagodzenie objawów poprzez, między innymi, wsparcie oddechowe, obniżenie gorączki i upewnienie się, że ludzie są nawodnieni. Zdecydowana większość pacjentów koronawirusowych obecnie korzysta z tego rodzaju leczenia.
Chociaż pewnego dnia w leczeniu nowego koronawirusa można by zastosować kilka potencjalnych leków przeciwwirusowych, prawdopodobnie przetestowanie i zatwierdzenie takich leków zajmie kilka lat. Po ich zatwierdzeniu prawdopodobnie odbędzie się dyskusja wokół tego, czy te leki przeciwwirusowe powinny być podawane pacjentom w celu zapobiegania chorobie, czy też pacjentom ze stosunkowo nieskomplikowanymi przypadkami, podobnie jak debata dotycząca najlepszego zastosowania Tamiflu, powiedział Morse.
„Dobry środek przeciwwirusowy, podany wystarczająco wcześnie, może uratować życie w ciężkich infekcjach tym koronawirusem”, powiedział. „Prawdopodobnie jest najbardziej cenny w ciężkich przypadkach i możemy chcieć zachować go na te”.
