Ιολόγοι του Πανεπιστημίου του Kansas State πραγματοποίησαν μια νέα έρευνα, της οποίας τα δεδομένα δείχνουν μια επιτυχή θεραπεία σε άτομα που έχουν προσβληθεί από κορωνοϊό.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, και διεξείχθη από τους ερευνητές του College of Veterinary Medicine, Yunjeong Kim και Kyeong-Ok “KC” Chang.

Ποια ήταν τα αποτελέσματα του πειράματος;

Τα αποτελέσματα του πειράματος σε ζωϊκά μοντέλα (ποντίκια) που είχαν μολυνθεί από τον ιό, έδειξαν ότι αυξήθηκε σημαντικά η επιβίωση τους και μειώθηκε το ιϊκό φορτίο στους πνεύμονες τους, όταν τους χορηγήθηκε ο δευτεριωμένος αναστολέας πρωτεάσης GC376.

Τι είναι η πρωτεάση;

Οι πρωτεάσες είναι ένζυμα που κόβουν μια μεγάλη πρωτεΐνη (πολυπρωτεΐνη) σε μικρότερες, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται υδρόλυση πεπτιδικών δεσμών. Τα ένζυμα αυτά, βρίσκονται σε όλους τους οργανισμούς και μπορεί να επιτελούν διάφορες λειτουργίες. Για παράδειγμα, υπάρχουν πρωτεάσες στο λεπτό έντερο, που «κόβουν» τις πρωτεΐνες που προσλαμβάνουμε από την τροφή σε αμινοξέα, προκειμένου αυτά να μπορούν να απορροφηθούν από τον οργανισμό.

Έτσι λοιπόν, και ο ιός Sars-CoV-2, φέρει μαζί του μια πολυπρωτεΐνη, η οποία όταν εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα, είναι αναγκαίο να κοπεί σε μικρότερα κομμάτια, προκειμένου να πολλαπλασιαστεί ο ιός. Αυτή τη διαδικασία την αναλαμβάνει η πρωτεάση του, η οποία είναι πολύ σημαντική για τον ιό, καθώς χωρίς αυτήν δεν θα μπορέσει να συνεχίσει την πορεία του στο ανθρώπινο σώμα και να πολλαπλασιαστεί. Η σημασία της πρωτεάσης αυτής, φαίνεται και από το πόσο διατηρημένη είναι σε όλη την υπο-οικογένεια των κορωνοϊών.

Πώς λειτουργεί ο αναστολέας της πρωτεάσης;

Παρόλο που δεν δρουν όλοι οι αναστολείς με τον ίδιο τρόπο, το κοινό τους γνώρισμα είναι ότι αναστέλλουν, δηλαδή σταματούν/ εμποδίζουν την λειτουργία της πρωτεάσης. Κατά συνέπεια, παρεμποδίζεται και ο πολλαπλασιασμός του ιού στο σώμα, και κατ’ επέκταση μειώνεται το ιϊκό φορτίο.

Συγκεκριμένα ο αναστολέας GC376 ήταν ήδη γνωστό αντιϊκό φάρμακο, που είχε αποτελεσματική δράση σε γάτες που είχαν προσβληθεί από άλλα είδη ιών. Προσδένεται στις ιϊκές πρωτεάσες, και εμποδίζει την ενεργοποίηση των πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για την παραγωγή μολυσματικών ιϊκών σωματιδίων.

«Αναπτύξαμε τον αναστολέα πρωτεασών GC376 για την θεραπεία της θανατηφόρας λοίμωξης από κορωνοϊό σε γάτες. Ο αναστολέας αυτή τη στιγμή βρίσκεται υπό εμπορική ανάπτυξη, ως ένα νέο πειραματικό φάρμακο για ζώα.», λέει ο Kim, αναπληρωτής καθηγητής στη Διαγνωστική Ιατρική και  Παθοβιολογία. «Μετά την ανάδυση του COVID-19, πολλές ερευνητικές ομάδες ανέφεραν ότι αυτός ο αναστολέας είναι επίσης αποτελεσματικός ενάντια στον κορωνοϊό που προκαλεί τον COVID-19, και τη δεδομένη στιγμή, πολλοί επιδιώκουν την ανάπτυξη αναστολέων πρωτεάσης ως θεραπεία»

Οι Kim και Chang τροποποίησαν τον αναστολέα GC376, με δευτερίωση, προκειμένου να ελέγξουν την αποτελεσματικότητά του εναντίον του SARS-CoV-2.

Τι είναι η δευτερίωση;

Η δευτερίωση απλοϊκά, είναι μια χημική επεξεργασία, όπου κύριο χαρακτηριστικό της είναι η αντικατάσταση ενός υδρογόνου από Δευτέριο. Το Δευτέριο καθώς έχει μεγαλύτερη μάζα, κάνει τους δεσμούς μαζί του πιο ανθεκτικούς. Πρόκειται για μια πρακτική η οποία χρησιμοποιείται στην ιατρική χημεία, για την ενίσχυση των ιδιοτήτων των φαρμάκων, και υπάρχει τουλάχιστον ένα εγκεκριμένο δευτεριωμένο φάρμακο που του έχει δοθεί άδεια, ενώ υπάρχουν και άλλα που αναπτύσσονται αυτή τη στιγμή. Στον συγκεκριμένο αναστολέα, μετά τη δευτερίωση, παρατηρήθηκε ενισχυμένη δραστικότητα, η οποία οφείλεται πιθανώς σε πιο ισχυρή πρόσδεση του αναστολέα στην πρωτεάση, ή σε βελτιωμένες φυσικοχημικές του ιδιότητες.

Ο Chang, καθηγητής στη Διαγνωστική Ιατρική και  Παθοβιολογία είπε, «Η θεραπεία ποντικιών προσβεβλημένων από SARS-Cov-2 με τον δευτεριωμένο GC376, βελτίωσε σημαντικά την επιβίωση τους, το ιϊκό φορτίο στα πνευμόνια, και την μείωση του βάρους τους, το οποίο δείχνει την αποτελεσματικότητα της αντιϊκής ένωσης. Τα αποτελέσματα προτείνουν ότι ο δευτεριωμένος GC376, έχει μεγαλύτερο δυναμικό  ανάπτυξης, και αυτή η μέθοδος της δευτερίωσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άλλες αντιϊκές ενώσεις ώστε να παραχθούν ισχυροί αναστολείς»

Οι ιολόγοι χρησιμοποιούν διάφορες μεθόδους προκειμένου να βελτιώσουν τους αναστολείς. Τη δεδομένη στιγμή, ο δευτεριωμένος GC376, βρίσκεται υπό αξιολόγηση, για περαιτέρω ανάπτυξη.