Абонирайте се за нюзлетъра на "Булевард България", за да получавате селекция с най-интересните теми на седмицата през погледа на нашия екип:
70%. 90%. Дори 95%: Триумфалните съобщения за ефикасността на ваксините на AstraZeneca/Oxford, Pfizer/BioNTech и Moderna вдъхнаха опитимизъм за това, че превенцията срещу инфекция с новия коронавирус е възможна и скоро може да бъде приложена на практика.
Паралелно с разработването на имунизационни препарати обаче фармацевтите работят много сериозно по второ направление на борбатa с Covid-19 - и то има потенциал да бъде също толкова важно за преодоляването на пандемията както с новия коронавирус SARS-Cov2, така и за елиминирането на други вируси, пише "Шпигел" в своя публикация.
Макар да остават под радара на общественото внимание, изследователи от цял свят се опитват да намерят лекарствена терапия, с която да помогнат на хората, които вече са се заразили с вируса. Надеждата им е, че пациентите ще могат да приемат инхибитор - вещество, което се свързва с ключов вирусен ензим и го парализира. По този начин, според учените, може да се прекрати репликирането на вируса.
Германският вирусолог Майке Дитман от Медицинския факултет на Университета в Ню Йорк тества препарат от Pfizer в лабораторията си в Манхатън. Веществото успява да ограничи значително възпроизводството на SARS-Cov2 в лабораторни условия. Дитман го смята за много обещаващ инхибитор в средносрочен план.
От подкаста на Бил Гейтс: Ще оставим Covid-19 зад нас, но не и срещите в Zoom
Други лаборатории също съобщават за обнадеждаващи резултати. Научните експерименти в тази област са се увеличили многократно по цял свят.
Каква трябва да бъде целта на въпросния инхибитор?
Новият коронавирус атакува клетките на организма-приемник и поема контрола върху тях. Клетките се препрограмират и се принуждават да произвеждат вирусния генетичен материал и вирусните протеини (градивните елементи за създаването на още повече вируси).
Вирусът съдържа и един определен ензим, известен като протеаза, който има способността да разделя протеините на по-малки части. Те се свързват с РНК и комплектоват новите вирусни клетки. Ако този процес може да се предотврати, то заразата ще бъде спряна.
Вирусната репликация може да се прекъсне в няколко различни етапа на процеса, но много експерти смятат, че протеазата дава най-добрия резултат.
Ако протеазата се деактивира, жизненият цикъл на вируса прекъсва, преди той дори да започне да се възпроизвежда.
Този подход има важно предимство: вирусната протеаза е значително по-различна от протеазите в човешкото тяло. Това означава, че инхибиторът би трябвало да успее да се свърже с правилната цел и да не се стига до нежелани странични ефекти за здравето на пациента. Коронавирусите, които досега са идентифицирани в природата, притежават почти идентични протеази. Тоест - ако бъде разработен инхибитор срещу SARS-Cov2, потенциално той би бил ефикасен и срещу другите членове на тази група вируси.
Биохимикът Ролф Хилгенфелд от Университета в Любек предвижда, че този проблем ще възникне преди повече от 20 години. Още тогава има силен интерес към протеазите, но в онзи момент изследванията на тази тема почти липсват.
Как Доли Партън помогна на Moderna за ваксината срещу Covid-19
Отнема му време и външна експертна помощ, за да създаде триизмерна реплика на ензима. Хилгенфелд и екипът му произвеждат протеазата на безвреден вирус, след това успяват да я кристализират и я излагат на рентгеново лъчение. Лъчите се пречупват, като създават модел, на база на който се изчислява 3D-структурата. Учените успяват да я проучат, за да разберат кой неин елемент е най-удачната цел за инхибитора.
Когато генетичната секвенция на SARS-Cov2 е публикувана на 11 януари 2020 г., Хилгенфелд веднага започва да я изследва, за да открие съответната протеаза. Както очаква - тя съвпада почти напълно с протеазите на досега познатите вариации на коронавирусите. Но в нея има няколко особености.
Няколко седмици по-късно Хилгенфелд и екипът му от Любек предава анализа си в списание Science, което го публикува през март. В статията се описва в точни детайли как е изграден SARS-Cov2. Нещо повече: успяват да идентифицират мястото в протеазата, което е най-подходящо за прекъсване - и дават евентуално решение с химическо съединение.
Анализът се превръща в перфектно упътване за производството на инхибитор.
Физик от изследователския център DESY (Германски електронен синхротрон) в Хамбург пристига в Любек, за да получи гена на протеазата. Заедно с учени от други лаборатории, той успява да възпроизведе голямо количество от ензима. Тестват близо 5600 лекарствени вещества, които вече са разработени и разрешени за употреба, като оставят препаратите да кристализират. С помощта на рентгенови лъчи установяват кои от субстанциите са се свързали с протеазата. Според Алке Меентс - един от учените, участвали в експеримента - шест от лекарствата са успели да създадат връзка с ензима. Тя посочва, че колегите й преговарят с голяма фармацевтична компания за евентуално бъдещо сътрудничество.
Съоснователят на BioNTech Угур Шахин: Животът ще се върне към нормалното през зимата на 2021
Фармацевтични компании като Novartis и Takeda се включиха в т.нар. COVID R&D Alliance - съвместен проект на повече от 20 от най-опитните изследователски екипи в областта на производството на медикаменти.
Учените се надяват, че ще успеят да ограничат избухването на нови епидемии в бъдеще, като разработят устойчива антивирусна програма, която да се използва срещу всеки коронавирус в бъедще.
Вирологът Майке Дитман също участва в алианса. Структурите на много от фармацевтичните компании не разполагат със звена за разработване на антивирусни препарати, но Дитман има достъп до лаборатория с ниво на безопасност BSL-3 и предлага да помогне.
Спират се на субстанция, наречена PF-00835231, която Pfizer създава преди няколко години, но спира с проекта поради липсата на търсене. След успешния експеримент в лабораторията на Дитман, Pfizer вече започва да изпитва препарата си върху хора.
PF-00835231 има един недостатък - прилага се с инжекция.
Интравенозното вливане трябва да се направи в болница, като може да протече в рамките на няколко дни - т.е. не е достъпно за всеки човек. При това инхибиторът трябва да се даде в самото начало на инфекцията, когато вирусът се репликира най-бързо.
37 процента от българите смятат, че с ваксината срещу COVID-19 ще ги чипират
Проблемите с наличността и тайминга могат да се преодолеят най-лесно, ако медикаментът може да се прилага перорално. И точно в тази посока работят повечето изследователи.
Активният агент трябва да си проправи път до протеазата в течната среда на клетката, но протеазата е защитена и от мастна мембрана. Терапевтичната субстанция не бива да бъде твърде лесно разтворима във вода, защото няма да успее да пробие защитата. Ако е твърде лесно мастно-разтворима, също би създала проблем, защото ще се блокира при допира в мембраната.
И още един проблем: много клетки се опитват да се защитят срещу външни субстанции.
Притежават своеобразна помпа - т.нар. P-гликопротеин - която изтласква нежеланите вещества извън клетката. За да противодейства на тази реакция, може да се направи комбинация между протеазен инхибитор и инхибитор на P-гликопротеина. Но разбира се, това ще усложни още повече задачата заради добавянето на допълнителни параметри.
Разбира се, сложността не е нещо непознато за учените. През голяма част от кариерата си Хилгенфелд често се сблъсква с почти непосилна битка за привличане на финансиране за привидно "екзотичните" си научни интереси в областта на коронавирусите. Той ръководи Института по биохимия в Любек в продължение на 17 години, преди да се пенсионира. А пенсионирането му се случва точно когато нуждата от разработки е най-остра.
Няколко световни института в Германия и Китай правят опит да го привлекат към екипите си от април 2020 г. насам.
В момента Хилгенфелд работи за Министерството на образованието, науките и културните въпроси в родната си провинция Шлезвиг-Холщайн в Германия. Като старши професор той участва в процеса по преместване на лабораторията за протеазите в новия кампус на университета в Любек. Участва и в консорциум за разработването на коронавирусни терапии, който се финансира с над 77 млн. евро от ЕС и 11 различни фармацевтични компании.
Проектът ще приключи след 5 години - дотогава продължава и професорската работа на Хилгенфелд. Германският изследовател се надява, че дотогава регулаторите ще одобрят първия протеазен инхибитор.
При толкова сериозни усилия, вложени в този проект, той вярва, че резултат ще има.
