Nowe leki przeciw COVID-19

Szczepionki nie ma i nie wiadomo, kiedy będzie. Stare, zarejestrowane leki przeciwwirusowe według wieloośrodkowego badania WHO pod nazwą „Solidarity” nie działają w sytuacji ciężkoobjawowego COVID-19, zatem czas wymyślić nowe leki. Tylko jakie?

Profilaktyka COVID-19 jest na razie dostępna w coraz mniej ograniczonym zakresie Chinach, Rosji (które jako jedyne zarejestrowały łącznie pięć stworzonych przez siebie preparatów) oraz Zjednoczonych Emiratach Arabskich dla pracowników ochrony zdrowia – gdzie zakrólował jeden z preparatów chińskich. Szczegółowo dramatyzm sytuacji związanej z badaniami nad szczepionką przeciw COVID-19 w szczycie pandemii, gdzie nie da się iść na kompromis z bezpieczeństwem, opisałam niedawno. 

Minęło pół roku i również w kwestii terapii ciężkich przypadków COVID-19 jesteśmy nadzy w pokrzywach. Taka jest prosta prawda. Przynajmniej tyle wykazały zakończone niedawno badania w międzynarodowym programie „SOLIDARITY” zorganizowanym przez WHO, o którym szczegółowo informowałam na tych łamach, gdy się zaczynał. Według tych badań nie działają zarówno bardzo drogi remdesivir, jak i bardzo tania hydroxychlorokina, leki przeciw AIDS ani surowica ozdrowieńców (ta jednak jest zupełnie niewystandaryzowana, co w takich badaniach może być problemem – to preparat zasadniczo „chałupniczy”).

Na owej nagości, potwierdzonej ostatnio przez WHO, można niestety żerować. Każdy, kto twierdzi, jak ostatnio pewien pulmonolog z Przemyśla, o którym zrobiło się głośno w polskich mediach, że mocen jest wyleczyć COVID-19 w 48 godzin, rozmija się z prawdą, choć istotnie są preparaty medyczne, które mogą być pomocne w terapii COVID-19, a być może nie. Bo tego się nie wie, dopóki się nie przeprowadzi stosownych badań klinicznych i nie zrozumie – choć częściowo – realnego mechanizmu działania takiego leku. Tak działa medycyna oparta na faktach. Sztuka zaś medyczna to trochę inny temat.

Idźmy zatem ku naukom medycznym, bo tu się dzieje. I musi się dziać, ten lek jest nam naprawdę potrzebny na przedwczoraj, a wymyślić, opracować, przetestować przedklinicznie i klinicznie, a wreszcie wdrożyć nowy lek to jest kwestia lat i miliardów pieniędzy. Nie mamy ani jednych, ani drugich, bo kryzys, tak jak i pandemia, jest globalny.

Pomysłów już od marca było niemało. Polacy zaś, jak prof. Krzysztof Pyrć z UJ czy prof. Marcin Drąg z Politechniki Wrocławskiej, uczestniczą w dokładaniu ważnych cegiełek do tej naukowej budowli, która być może zaowocuje produkcją skutecznego leku przeciw COVID-19 . Szczegółowo te i inne pomysły z wczesnych etapów pandemii opisałam już uprzednio. 

Prof. Pyrć zaproponował poszukiwania substancji pochodnych hitozanów, zdolnych oblepiać niczym kolejna warstwa lukru silnie ze swej natury „ocukrzone” białko spike koronawirusa. Tak oblepione nie będzie zdolne przykleić się do białka ACE2, swojego receptora na naszych komórkach.

Z kolei prof. Drąg rozpracował chemicznie enzym kluczowy dla namnażania się wirusa w naszych komórkach, jego dojrzewania – tzw. proteinazę. Rozcina ona bardzo specyficznie wielki łańcuch białkowy, w jakim są u swego zarania połączone wszystkie białka SARS-CoV-2. Jeśli zablokować działanie tego enzymu – a jest on bardzo specyficzny i trudno znaleźć w ludzkim organizmie inne enzymy do niego pod tym względem podobne – to wirus po prostu przestaje działać.

Prof. Drąg natychmiast udostępnił wyniki swych badań innym uczonym na świecie. Ufam, że prace nad tymi projektami trwają i doczekamy się dalszych informacji.

Trzeba przyznać, że kolejne pomysły dotyczące terapeutyku zdolnego powstrzymywać rozwój choroby COVID-19 też mają w swym jądrze obie powyższe idee: cukrową i proteinazową. Pierwszy jest pomysł uczonych brytyjskich z University of York, a pierwszym autorem pracy w prestiżowym magazynie PNAS jest Łukasz F. Sobala z tamtejszego wydziału chemii.

Pomysł jest z gatunku zmieniających filozofię walki z COVID-19. Według autorów trzeba tu zatrzymać kluczowy dla wirusa proces „ocukrowywania” białka spike (zwany glikozylacją, czyli przyłączaniem reszt cukrowych). Glikozylacja zachodzi dzięki naszym komórkowym enzymom, bo zaatakowana przez wirusa komórka oddaje wszystkie swe molekularne maszynerie na jego usługi. To działa jak porwanie zakładników.

Uczeni z Yorku proponują zatem, by zahamować nasz własny enzym, który zapewnia wirusom – i to wielu różnym – takie usługi. Ów enzym to endo-α-1,2-mannozydaza (MANEA), która na co dzień zapewnia alternatywny szlak glikozylacji, pozwalający unikać inhibitorów innego takiego enzymu – glukozydazy. Uczeni uzyskali trójwymiarową strukturę ludzkiej MANEA i jej kompleksów z inhibitorami. Owe cząsteczki blokujące aktywność MANEA działają przeciwwirusowo: na wirusową biegunkę bydła i ludzkie wirusy dengi.

Mając strukturę enzymu w garści, można się zabrać za poważną optymalizację owych inhibitorów. Te leki działałyby teoretycznie także przeciw SARS-CoV-2. Próbuje się zatem stworzyć lek ogólnie przeciwwirusowy, wychodząc z niebłędnego założenia, że praca nad lekiem przeciw każdemu wirusowi z osobna jest droga i niepewna, a czasowo to się to już zupełnie nie opłaca.

Z kolei uczeni amerykańscy, głównie z Arizony i Florydy, pod kierunkiem Jun Wanga opublikowali niedawno na łamach „Science Advances” wyniki swoich prac nad enzymem badanym co do inhibitorów przez prof. Drąga. Owa główna proteaza (Mpro) SARS-CoV-2 jest teraz kluczowym celem leku przeciwwirusowego.

Mpro wymaga do przeprowadzenia specyficznego cięcia aminokwasu glutaminy, stąd większość inhibitorów tego enzymu miałoby w swej strukturze analogi tego aminokwasu. Uczonym z USA udało się jednak ustalić, że może to być także aminokwas ze swej natury bardzo hydrofobowy. A to ma ciekawe konsekwencje, bo takie inhibitory są na tapecie farmaceutów od dawna, co realnie przyspiesza prace nad lekiem.

Inhibitory te hamują dodatku także naszą ludzką katepsynę L. Ten zaś enzym proteolityczny pomaga wirusowi w wejściu do naszych komórek. Jednym zatem kamieniem-inhibitorem można ustrzelić dwa wróble. I wirusowy, i ludzki. A związki takie są już znane, nie trzeba ich wymyślać. Natomiast trzeba je przedklinicznie i klinicznie przebadać.

I wreszcie ostatni, niezrecenzowany jeszcze przez specjalistów, a więc niekoniecznie pewny pomysł uczonych holenderskich i amerykańskich, to wykorzystanie lipoprotein i to w dodatku w miłej formie sprayu do nosa. Jak to działa? Infekcja SARS-CoV-2 jest zapoczątkowana przez fuzję błon między błonami wirusa i komórek gospodarza, w której pośredniczy wirusowe białko Spike. A błona komórkowa i błona otaczająca kapsyd wirusa to uorganizowana dwuwarstwowa struktura lipidowo-białkowa.

Uczeni zaprojektowali zatem dimeryczny inhibitor fuzji lipopeptydów, który blokuje ten krytyczny pierwszy etap infekcji dla pojawiających się koronawirusów. Co ciekawe, ów preparat donosowy zastosowany na modelu fretki (ulegają ciężkiemu zakażeniu SARS-CoV-2, zakażają się od ludzi i potrafią przekazać im infekcję) zabezpieczył zwierzęta przed wzajemnym zakażaniem się. Jedno podanie sprayu i 24 godziny kohabitacji z zakażonymi zwierzętami i… nic. Gdyby to działało na ludziach i nie szkodziło, byłoby naprawdę pięknie, gdyż zasadniczo przerywa transmisję wirusa.

Kto nie rozwiąże tu biologii, nie rozwiąże ekonomii. Biologię rozwiązuje nauka. Oby jej się udało.