Почему у нас нет лекарств для лечения КОВИД-19 и сколько времени займет их разработка?
SARS-CoV-2 - коронавирус, вызывающий болезнь КОВИД-19 - совершенно новый и по-новому атакует клетки. Каждый вирус отличается от других, как и лекарства, используемые для его лечения. Поэтому не было препарата, готового бороться с новым коронавирусом, который появился всего несколько месяцев назад.
Но вместо того, чтобы попытаться создать новый препарат на основе этой информации, мы сначала пытаемся выяснить, есть ли сегодня какие-либо лекарства, которые могут нарушить эти пути и бороться с коронавирусом. На данный момент ученые идентифицировали 27 препаратов, одобренных FDA, которые, как многие надеются, сузят и ускорят поиск.
Ловкий противник
По сравнению с человеческими клетками, вирусы маленькие и не могут размножаться сами по себе. В коронавирусе около 30 белков, в то время как в человеческой клетке их более 20 000.
Чтобы обойти этот ограниченный набор инструментов, вирус ловко настраивает человеческий организм против себя. Пути в человеческую клетку обычно заперты к внешним захватчикам, но коронавирус использует свои собственные белки как ключи для того чтобы открыть эти "замки" и войти в клетки человека.
Оказавшись внутри, вирус связывается с белками, которые клетка обычно использует для своих собственных функций, по существу захватывая клетку и превращая ее в фабрику коронавируса. По мере того, как ресурсы и механика зараженных клеток перенастраиваются для производства тысяч и тысяч вирусов, клетки начинают умирать.
Легочные клетки особенно уязвимы к этому, так как они экспрессируют большое количество "блокирующего" белка, который SARS-CoV-2 использует для проникновения. Умирание большого количества клеток легких человека вызывает респираторные симптомы, связанные с COVID-19.
Есть два способа борьбы. Во-первых, атаковать собственные белки вируса, не позволяя им выполнять такую работу, как проникновение в клетку или копирование их генетического материала, как только они попадают внутрь. Именно так работает ремдесивир, который в настоящее время проходит клинические испытания КОВИД-19.
Проблема такого подхода заключается в том, что вирусы мутируют и изменяются со временем и утвержденное лекарство станет бесполезным. Эта гонка вооружений между лекарствами и вирусами является причиной того, что вам нужен новый укол от гриппа каждый год.
Кроме того, лекарство может работать, блокируя вирусный белок от взаимодействия с человеческим белком, который ему нужен. Такой подход - по сути, защищающий механизм хозяина - имеет большое преимущество перед отключением самого вируса, потому что человеческая клетка меняется не так быстро. Как только вы найдете хорошее лекарство, оно должно продолжать работать. И он также может работать против других возникающих вирусов.
Изучение планов врага
Первое, что нужно сделать, это определить каждую часть сотовой фабрики, на которую опирается коронавирус для размножения. Нам нужно выяснить, какие белки захватывает вирус.
Для этого команда ученых Институтa количественных биологических наук отправилась на молекулярную рыбалку внутри человеческих клеток. Вместо червя на крючке они использовали вирусные белки с крошечными химическими метками, прикрепленными к ним - называемыми "приманкой". Они положили эти приманки в выращенные в лаборатории человеческие клетки, а затем вытащили их, чтобы посмотреть, что мы поймали. Все, что застряло, было человеческим белком, который вирус захватывает во время инфекции.
Далее был получен неполный список человеческих белков, необходимых коронавирусу для процветания. Далее нужно выявить известные соединения, которые могут связываться с этими мишенями и предотвратить использование вируса для их репликации. Если соединение может предотвратить копирование вируса в организме человека, инфекция прекращается. Но нельзя просто вмешиваться в клеточные процессы по собственному желанию, не нанося при этом вреда организму, нужно убедиться, что выявленные соединения будут безопасны и нетоксичны для людей.
Традиционный способ - многолетние доклинические исследования и клинические испытания, которые обошлись бы в миллионы долларов. Но есть быстрый и, по сути, свободный способ обойти это: посмотреть на почти 2000 одобренных FDA лекарств, которые уже прошли испытания на безопасность. Возможно, в этом большом списке есть препарат, способный бороться с коронавирусом.
Ученые использовали обширную базу данных для сопоставления одобренных препаратов и белков, с которыми они взаимодействуют, с белками из нашего списка. Например, одним из попаданий был препарат от рака под названием JQ1. Хотя мы не можем предсказать, как этот препарат может повлиять на вирус, у него есть хорошие шансы что-то сделать. Благодаря тестированию, мы узнаем, помогает ли что-то пациентам.
Диспетчеры с поля боя
На данный момент Ученые нашли 332 белка человека, которые кооптируются с коронавирусом, и есть препараты, которые взаимодействуют с 66 из этих белков.
Hа данный момент найдено 69 существующих препаратов, которые связывают человеческие белки.. 27 из них одобрены Федеральной ассоциацией по лекарственным средствам, а 42 находятся в клинических или доклинических испытаниях. Такое большое количество заставляет надеяться, что мы сможем найти препарат для лечения КОВИД-19. Если мы найдем одобренное лекарство, которое даже замедляет прогрессирование вируса, врачи смогут быстро начать доставлять его пациентам и спасать жизни.